生产者消费者模型ThreadLocal原理及实例详解

package threadLearning.productCustomerModel;
/*
  wait/notify 机制：以资源为例，生产者生产一个资源，通知消费者就消费掉一个资源，生产者继续生产资源，消费者消费资源，以此循环。
  wait()：使一个线程处于等待（阻塞）状态，并且释放所持有的对象的锁；
  sleep()： 使一个正在运行的线程处于睡眠状态， 是一个静态方法， 调用此方法要处理 InterruptedException 异常；
  notify()：唤醒一个处于等待状态的线程，当然在调用此方法的时候，并不能确切的唤醒某一个等待状态的线程而是由 JVM 确定唤醒哪个线程，而且与优先级无关；
  notityAll()：唤醒所有处于等待状态的线程，该方法并不是将对象的锁给所有线程，而是让它们竞争，只有获得锁的线程才能进入就绪状态；
备注：java 5 通过 Lock 接口提供了显示的锁机制，Lock 接口中定义了加锁（lock（）方法）和解锁（unLock（）方法），增强了多线程编程的灵活性及对线程的协调
*/

//资源对象：包含商品名属性；提供生产和消费方法；
class Resource {
  private String name;//商品名
  private int count = 0;
  private boolean flag = false;//生产或者消费的控制开关
  public synchronized void set(String name) {
    // 生产资源
    while (flag) {
      try {
        // 线程等待。消费者消费资源
        wait();
      } catch (Exception e) {
      }
    }
    this.name = name + "---" + count++;
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...生产者..."
        + this.name);
    flag = true;
    // 唤醒等待中的消费者
    this.notifyAll();//唤醒在此对象监视器上等待的所有线程  Object.notifyAll()
  }

  public synchronized void out() {
    // 消费资源
    while (!flag) {
      // 线程等待，生产者生产资源
      try {
        wait();
      } catch (Exception e) {
      }
    }
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...消费者..."
        + this.name);
    flag = false;
    // 唤醒生产者，生产资源
    this.notifyAll();
  }
}

// 生产者
class Producer implements Runnable {
  private Resource res;

  Producer(Resource res) {
    this.res = res;
  }

  // 生产者生产资源
  public void run() {
    while (true) {
      res.set("商品");
    }
  }
}

// 消费者消费资源
class Consumer implements Runnable {
  private Resource res;

  Consumer(Resource res) {
    this.res = res;
  }

  public void run() {
    while (true) {
      res.out();
    }
  }
}
public class ProducerConsumerDemo {
  public static void main(String[] args) {
    Resource r = new Resource();
    Producer pro = new Producer(r);
    Consumer con = new Consumer(r);
    Thread t1 = new Thread(pro);
    Thread t2 = new Thread(con);
    t1.start();
    t2.start();
  }
}

package threadLearning.thredLocal;
/*
1、该类提供了线程局部 (thread-local) 变量。这些变量不同于它们的普通对应物，因为访问某个变量（通过其 get 或 set 方法）的每个线程都有自己的局部变量，它独立于变量的初始化副本。ThreadLocal 实例通常是类中的 private static 字段，它们希望将状态与某一个线程（例如：用户 ID 或事务 ID）相关联。
2、ThreadLocal的使用
(1) 在关联数据类中创建 private static ThreadLocal在下面的类中，私有静态 ThreadLocal 实例（serialNum）为调用该类的静态 SerialNum.get() 方法的每个线程维护了一个“序列号”，该方法将返回当前线程的序列号。（线程的序列号是在第一次调用 SerialNum.get() 时分配的，并在后续调用中不会更改。 
每个线程都保持对其线程局部变量副本的隐式引用，只要线程是活动的并且 ThreadLocal 实例是可访问的；在线程消失之后，其线程局部实例的所有副本都会被垃圾回收（除非存在对这些副本的其他引用）。 
*/ 
public class SerialNum {
  private static int nextSerialNum = 3;
  private static ThreadLocal serialNum = new ThreadLocal() {//创建一个线程本地变量
    protected synchronized Object initialValue() {
      return new Integer(nextSerialNum++);
    }
  };

  public static int get() {
    return ((Integer) (serialNum.get())).intValue();
  }
  
  public static void main(String args[]){
    Thread thead1=new Thread(new Runnable() {
      public void run() {
        System.out.println("thead1-->"+get());        
      }
    });
    Thread thead2=new Thread(new Runnable() {
      public void run() {
        System.out.println("thead2-->"+get());        
      }
    });
    thead1.start();
    thead2.start();
    /*
  同一个Thread启动第二次会报错java.lang.IllegalThreadStateExceptionThread报错的原因，并不是说，重新启动Thread导致的，
而是因为共用一个Thread导致的，因为，如果是实现Runnable的类，每次启动线程都需要new Thread(Runnable).start()，这就使得线
程没有被共用。
    while(true){
      thead2.start();
      
    }
    */
  }
}

package threadLearning.thredLocal;
class Res {
  // 生成序列号共享变量
  public static Integer count = 0;
  public static ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<Integer>() {
    // 覆盖返回此线程局部变量的当前线程的“初始值”方法
    @Override
    protected Integer initialValue() {
      return 0;
    };
  };

  public Integer getNum() {
    int count = threadLocal.get() + 1;//get() 该方法返回当前线程所对应的线程局部变量
    threadLocal.set(count);//将此线程局部变量的当前线程副本中的值设置为指定值
    return count;
  }
}

public class ThreadLocaDemo2 extends Thread {
  private Res res;

  public ThreadLocaDemo2(Res res) {
    this.res = res;
  }

  @Override
  public void run() {
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---" + "i---" + i + "--num:" + res.getNum());
    }

  }

  public static void main(String[] args) {
    Res res = new Res();
    ThreadLocaDemo2 threadLocaDemo1 = new ThreadLocaDemo2(res);
    ThreadLocaDemo2 threadLocaDemo2 = new ThreadLocaDemo2(res);
    ThreadLocaDemo2 threadLocaDemo3 = new ThreadLocaDemo2(res);
    threadLocaDemo1.start();
    threadLocaDemo2.start();
    threadLocaDemo3.start();
  }
}

Thread-1---i---0--num:1
Thread-2---i---0--num:1
Thread-0---i---0--num:1
Thread-2---i---1--num:2
Thread-1---i---1--num:2
Thread-2---i---2--num:3
Thread-0---i---1--num:2
Thread-1---i---2--num:3
Thread-0---i---2--num:3