Java程序設(shè)計項目式教程 課件 6-2 餐館點餐場景模擬

§6-2餐館點餐場景模擬Java語言程序設(shè)計教學目標任務分析

某個餐館，有一個廚師和一個服務員，服務員必須等待廚師準備好食物才能上菜。當廚師準備好食物時，他通知服務員，后者將得到食物，然后回去繼續(xù)等待。多個線程在處理同一個資源，并且任務不同時，為了避免對同一共享資源的爭奪，需要使用線程間通信機制。目錄1線程通信機制為什么要線程通信23死鎖一、為什么要線程通信

多個線程并發(fā)執(zhí)行時,在默認情況下CPU是隨機切換線程的，當需要多個線程來共同完成一件任務，并且希望它們有規(guī)律的執(zhí)行,那么多線程之間需要一些協(xié)調(diào)通信，以此來達到多線程共同操作一份數(shù)據(jù)。多線程之間的通信能夠避免對同一共享變量的爭奪。二、線程通信機制

線程通信機制通過線程之間的“握手機制”來進行的，這種握手可以通過Object的方法wait()和notify()來安全的實現(xiàn)，也可以通過條件對象來實現(xiàn)。

在一個線程進行了規(guī)定操作后，就進入等待狀態(tài)（wait），等待其他線程執(zhí)行完他們的指定代碼過后再將其喚醒（notify）。典型應用：生產(chǎn)者/消費者模式wait(longmills)：接受毫秒數(shù)作參數(shù)，含義與sleep()方法里參數(shù)的意思相同，都是指“在此期間停止”。不同之處在于，對于wait(longmills)而言：1)在wait()調(diào)用期間對象鎖是釋放的。2)可以通過notify()、notifyAll()，或者時間到期，從wait()中恢復執(zhí)行。無參wait()：wait()將無限等待下去，直到線程接收到notify()或notifyAll()消息。一般情況下，在等待某個條件時(這個條件必須由當前方法以外的因素才能改變,一般由另一個線程所改變），就應該使用wait()。因為如果在線程里測試條件的時候空等會極大的占用CPU時間，而wait()允許在等待外部條件的時候讓線程休眠，只有在收到notify()或notifyAll()的時候線程才喚醒，并對變化進行檢查。二、線程通信機制注意：wait()、notify()以及notifyAll()是Object類的方法，wait()可以放進任何同步控制方法里，也必須放在同步方法或代碼塊里。sleep()是Thread類的方法，可以在非同步控制方法里調(diào)用二、線程通信機制二、線程通信機制

條件對象（Condition）是在JavaSE5.0中引入的。條件對象與鎖對象一起使用，一個鎖對象可以有一個或多個相關(guān)的條件對象，通過鎖對象的newCondition()方法可以獲得一個條件對象。Condition接口為它的子類提供了await()、signal()和signalAll()三個方法，它們的使用方法與wait()、notify()和notifyAll()方法類似。因為線程會被阻塞，且對象可以具有同步控制方法用以防止別的線程在鎖還沒有釋放的時候就訪問這個對象，所以就可能會出現(xiàn)這樣的情況：某個線程在等待另一個線程，而后者又等待別的線程，這樣一直下去，直到這個鏈條上的線程又在等待第一個線程釋放鎖。這得到了一個線程之間相互等待的連續(xù)循環(huán)，沒有哪一個線程能繼續(xù)，這被稱之為“死鎖”。三、死鎖線程2本子線程1書包把“本子”給我,我才能釋放“書包”把“鋼筆”給我,我才能釋放“本子”線程3鋼筆拿到“書包”，我才能釋放“鋼筆”當下面四個條件同時滿足時，就會發(fā)生死鎖。１）互斥使用，即當資源被一個線程使用(占有)時，別的線程不能使用。２）不可搶占，資源請求者不能強制從資源占有者手中奪取資源，資源只能由資源占用者主動釋放。3）請求和保持，即當資源的請求者在請求其他的資源的同時保持對原有資源的占有。4）循環(huán)等待，即存在一個等待隊列:P1占有P2的資源，P2占有P3的資源，P3占有P1的資源。這樣就形成了一個等待環(huán)路。因為要發(fā)生死鎖的話，所有這些條件必須全部滿足。所以要防止死鎖的話，只需要破壞其中一個即可。Java對死鎖并沒有提供語言層面上的支持，我們只能通過仔細的設(shè)計程序來避免死鎖。三、死鎖任務實施餐館點餐模擬程序?qū)崿F(xiàn)步驟：定義食物類Food，可設(shè)定該餐館最多可接6份食物，定義服務員類WaitPerson定義廚師類Chef定義餐廳類Restaurant已知一蛋糕店有一名銷售員和一名蛋糕師