Java学习日志(十二): 线程状态，等待与唤醒案例

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线程状态

在API中 java.lang.Thread.State 这个枚举中给出了六种线程状态：

线程状态	导致状态发生条件
NEW(新建)	线程刚被创建，但是并未启动。还没调用start方法。
Runnable(可运行)	线程可以在java虚拟机中运行的状态，可能正在运行自己代码，也可能没有，这取决于操作系统处理器。
Blocked(锁阻塞)	当一个线程试图获取一个对象锁，而该对象锁被其他的线程持有，则该线程进入Blocked状态；当该线程持有锁时，该线程将变成Runnable状态。
Waiting(无限等待)	一个线程在等待另一个线程执行一个（唤醒）动作时，该线程进入Waiting状态。进入这个状态后是不能自动唤醒的，必须等待另一个线程调用notify或者notifyAll方法才能够唤醒。
Timed Waiting(计时等待)	同waiting状态，有几个方法有超时参数，调用他们将进入Timed Waiting状态。这一状态将一直保持到超时期满或者接收到唤醒通知。带有超时参数的常用方法有Thread.sleep 、 Object.wait。
Teminated(被 终止)	因为run方法正常退出而死亡，或者因为没有捕获的异常终止了run方法而死亡。

等待与唤醒案例（包子铺案例）

等待与唤醒：线程之间的通信
Object类中的方法

• void wait() 导致当前线程等待它被唤醒，通常是通知或中断 。
• void notify() 唤醒正在此对象监视器（对象锁）上等待的单个线程。

注意：

1. wait和notify方法必须由锁对象调用（必须是同个锁对象）
   锁对象–>wait() 锁对象–>notify()
2. wait和notify方法一般写在同步中

案例：包子铺案例

需求：
两大线程：设线程A（包子铺），执行生产包子的动作。线程B（吃货），执行吃包子的操作

共享资源：包子

执行动作：生产一个包子，吃一个包子

分析：
对包子的状态进行分析
没有包子：吃货线程唤醒包子铺线程—>吃货线程等待—>包子铺线程做包子—>包子铺做好包子—>修改包子的状态—>有包子
有包子：包子铺唤醒吃货线程—>包子铺线程等待—>吃货吃包子—>修改包子的状态—>没有包子
…（循环）

代码实现：

资源类：包子，其中有皮，陷，包子的状态

public class BaoZi {
    String pi;
    String xian;
    //包子状态,初始值为false，没有包子
    boolean flag = false;
}

包子铺类：是一个线程类，线程任务：生产包子

对包子的状态进行判断:
true：有包子
        包子铺线程调用wait等待
false：没有包子
        包子铺线程生产包子
        生产x皮x陷的包子
        生产包子花费3秒
        生产完包子，修改包子状态为true
        包子铺线程唤醒吃货线程，吃包子

注意：

1. 生产包子和吃包子，只能有一个在执行，需要使用同步技术
2. 同步技术需要使用锁对象，可以使用包子对象
   在成员位置创建一个包子对象
   使用构造方法为包子变量赋值

public class BaoZiPu implements Runnable {
    //在成员位置创建一个包子对象
    BaoZi bz;
    //使用构造方法为包子变量赋值
    public BaoZiPu(BaoZi bz) {
        this.bz = bz;
    }

    //线程任务：生产包子
    @Override
    public void run() {
        while(true){
/*
            1.生产包子和吃包子，只能有一个在执行，需要使用同步技术
            2.同步技术需要使用锁对象，可以使用包子对象
         */
            synchronized (bz){
                //对包子状态进行判断
                if(bz.flag==true){
                    //true：有包子
                    //            包子铺线程调用wait等待
                    try {
                        bz.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                //包子铺被吃货唤醒之后执行的代码
                //false：没有包子,包子铺线程生产包子
                //生产x皮x陷的包子
                bz.pi = "薄皮";
                bz.xian = "玉米鲜肉";
                System.out.println("包子铺正在生产"+bz.pi+bz.xian+"的包子！");
                //生产包子花费3秒
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                //生产完包子，修改包子状态为true
                bz.flag = true;
                //包子铺线程唤醒吃货线程，吃包子
                bz.notify();
                System.out.println("包子铺已经生产好"+bz.pi+bz.xian+"的包子！");
            }
        }
    }
}

吃货类：是一个线程类，线程任务：吃包子

对包子的状态进行判断：
false：没有包子
    吃货线程调用wait等待
true：有包子
    吃货线程开始吃包子
    打印吃x皮x陷的包子
    吃完包子，修改包子的状态为false
    吃货线程唤醒包子铺线程，做包子

注意：

1. 生产包子和吃包子，只能有一个在执行，需要使用同步技术
2. 同步技术需要使用锁对象，可以使用包子对象
   在成员位置创建一个包子对象
   使用构造方法为包子变量赋值

public class ChiHuo implements Runnable{
    //在成员位置创建一个包子对象
    BaoZi bz;
    //使用构造方法为包子变量赋值
    public ChiHuo(BaoZi bz) {
        this.bz = bz;
    }

    //线程任务：吃包子
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            /*
            1.生产包子和吃包子，只能有一个在执行，需要使用同步技术
            2.同步技术需要使用锁对象，可以使用包子对象
         */
            synchronized (bz){
                //对包子的状态进行判断
                //        false：没有包子
                if (bz.flag==false){
                    //吃货线程调用wait等待
                    try {
                        bz.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            /*
                吃货线程被包子铺线程唤醒之后执行的代码
             */
                //true：有包子，吃货线程开始吃包子
                //打印吃x皮x陷的包子
                System.out.println("吃货正在吃"+bz.pi+bz.xian+"的包子！");
                //吃完包子，修改包子的状态为false
                bz.flag = false;
                //吃货线程唤醒包子铺线程，做包子
                bz.notify();
                System.out.println("吃货已经吃完了"+bz.pi+bz.xian+"的包子！包子铺赶紧生产包子！");
                System.out.println("-----------------------");
            }
        }
    }
}

测试类：
创建一个包子对象
创建一个包子铺线程，生产包子
创建一个吃货线程，吃包子

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个包子对象
        BaoZi bz = new BaoZi();
        //创建一个包子铺线程，生产包子
        new Thread(new BaoZiPu(bz)).start();
        //创建一个吃货线程，吃包子
        new Thread(new ChiHuo(bz)).start();
    }
}

运行结果：

包子铺正在生产薄皮玉米鲜肉的包子！
包子铺已经生产好薄皮玉米鲜肉的包子！
吃货正在吃薄皮玉米鲜肉的包子！
吃货已经吃完了薄皮玉米鲜肉的包子！包子铺赶紧生产包子！
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包子铺正在生产薄皮玉米鲜肉的包子！
包子铺已经生产好薄皮玉米鲜肉的包子！
吃货正在吃薄皮玉米鲜肉的包子！
吃货已经吃完了薄皮玉米鲜肉的包子！包子铺赶紧生产包子！
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