【JUC并发编程04】线程间定制化通信（单标志法存在的问题）

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：

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;

标签：JUC,04,int,lock,flag,临界,线程,进程
来源： https://blog.csdn.net/xt199711/article/details/122760632