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【JUC并发编程04】线程间定制化通信(单标志法存在的问题)

本文主要是介绍【JUC并发编程04】线程间定制化通信(单标志法存在的问题),对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

文章目录

    • 4 线程间定制化通信
      • 案例实现
      • 该案例需要注意

4 线程间定制化通信

案例实现

案列:启动三个线程,按照如下要求:
AA打印5此,BB打印10次,CC打印15次,一共进行10轮

具体思路:
每个线程添加一个标志位,是该标志位则执行操作,并且修改为下一个标志位,通知下一个标志 位的线程

创建一个可重入锁 private Lock lock = new ReentrantLock();
分别创建三个开锁通知 private Condition c1 = lock.newCondition();(他们能实现指定唤醒)

(注意)具体资源类中的A线程代码操作
上锁,(执行具体操作(判断、操作、通知),解锁)放于try、finally,具体代码如下

class Share{
    private int flag = 1;

    private Lock lock = new ReentrantLock();
    // 创建三个Comdition对象,为了定向唤醒相乘
    Condition c1 = lock.newCondition();
    Condition c2 = lock.newCondition();
    Condition c3 = lock.newCondition();

    public void Aprint(int loop) {
        //上锁
        lock.lock();
        try{
            // 判断
            while(flag!=1) {
                c1.await();
            }
            // 干活
            for (int i = 1; i <= 5; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ::本次第" + i + "次打印,是第" + loop+ "次循环");
            }
            flag = 2; //修改标志位,定向唤醒 线程b
            // 唤醒
            c2.signal();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 解锁
            lock.unlock();
        }
    }
    public void Bprint(int loop) {
        //上锁
        lock.lock();
        try{
            // 判断
            while(flag!=2) {
                c2.await();
            }
            // 干活
            for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ::本次第" + i + "次打印,是第" + loop+ "次循环");
            }
            flag = 3; //修改标志位,定向唤醒 线程b
            // 唤醒
            c3.signal();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 解锁
            lock.unlock();
        }
    }

    public void Cprint(int loop) {
        //上锁
        lock.lock();
        try{
            // 判断
            while(flag!=3) {
                c3.await();
            }
            // 干活
            for (int i = 1; i <= 15; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ::本次第" + i + "次打印,是第" + loop+ "次循环");
            }
            flag = 1; //修改标志位,定向唤醒 线程b
            // 唤醒
            c1.signal();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 解锁
            lock.unlock();
        }
    }
}

public class CustomInterThreadCommunication {
    public static void main(String[] args) {
        Share share = new Share();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                    share.Aprint(i);
                }

            }
        },"A").start();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                    share.Bprint(i);
                }
            }
        },"B").start();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 1; i <= 100; i++) {
                    share.Cprint(i);
                }

            }
        },"C").start();
    }
}

测试结果如下:

在这里插入图片描述

该案例需要注意

我们在学习操作系统中的同步可以知道,进程/线程同步有四个原则,都是为了禁止两个进程同时进入临界区。同步机制应该遵循以下原则

  • 空闲让进:临界区空闲时,可以允许一个请求进入临界区的进程立即进入临界区
  • 忙则等待:当已经有进程进入临界区的时候,其他试图进入临界区的进程必须等待
  • 有限等待:对请求访问的进程,应保证能在有限时间内进入临界区
  • 让权等待:当进程不能进入临界区的时候,应立即释放处理机,防止进程忙等待

很显然,该案例被称为单标志法。因为该案例设置一个公用整型变量flag,用于指示被允许进入临界区的进程编号。

若 flag =1,则允许 P 1 P_1 P1​ 进程进入临界区;若 flag =2,则允许 P 2 P_2 P2​ 进程进入临界区;若 flag =3,则允许 P 3 P_3 P3​ 进程进入临界区

该算法可确保每次只允许一个进程进入临界区。

但两个进程必须交替进入临界区,若某个进程不再进入临界区,则另一个进程也无法进入临界区

比如,若 P 3 P_3 P3​ 顺利进入临界区并从临界区离开,则此时临界区是空闲的,但 P 1 P_1 P1​ 并没有进入临界区的打算,flag = 1 一直成立, P 3 P_3 P3​ 就无法再次进入临界区。

违背了"空闲让进"原则,让资源利用不充分·

比如,将上述代码中的 main() 方法的C线程从10 改为 20 ,C线程不能访问 Share 资源了,因为 A 线程已经不再访问同时 flag 值不再改变了。

单标志法伪代码如下

//P_0进程
while(turn!=0);
critical section;
turn=1;
remainder section;
//P_1进程
while(turn!=1);
critical section;
turn=0;
remainder section;
这篇关于【JUC并发编程04】线程间定制化通信(单标志法存在的问题)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!