Java 中的 WaitSingleObject 实现

在 Java 中，要实现类似于 Windows API 中的 WaitSingleObject 功能，我们通常使用多线程和对象锁。WaitSingleObject 主要用于线程同步，等待特定事件的发生。在 Java 中，我们可以通过使用 Object 的 wait() 和 notify() 方法来实现这一功能。

下面是整个实现过程的步骤概览：

步骤 描述
1 创建一个共享对象，用于线程间通信
2 创建生产者线程和消费者线程
3 在线程中来实现 wait() 和 notify()
4 启动线程并观察结果

1. 创建共享对象

首先，我们需要一个共享对象来协调线程之间的交互。这个对象会负责保存需要被消费者消费的数据。

public class SharedResource {
    private String data;
    private boolean isAvailable = false;

    // 获取数据
    public synchronized String consume() throws InterruptedException {
        while (!isAvailable) {
            wait(); // 如果数据不可用，则等待
        }
        isAvailable = false; // 消费数据后，标记为不可用
        notify(); // 通知生产者线程
        return data; // 返回消费的数据
    }

    // 生产数据
    public synchronized void produce(String data) throws InterruptedException {
        while (isAvailable) {
            wait(); // 如果数据已存在，则等待
        }
        this.data = data; // 生产新的数据
        isAvailable = true; // 将数据标记为可用
        notify(); // 通知消费者线程
    }
}

2. 创建生产者线程和消费者线程

接下来，我们需要定义生产者和消费者线程。在这里，生产者负责生成数据，而消费者负责消费数据。

class Producer extends Thread {
    private SharedResource sharedResource;

    public Producer(SharedResource sharedResource) {
        this.sharedResource = sharedResource;
    }

    public void run() {
        try {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                String data = "Data " + i;
                sharedResource.produce(data); // 生产数据
                System.out.println("Produced: " + data);
                Thread.sleep(1000); // 暂停1秒
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class Consumer extends Thread {
    private SharedResource sharedResource;

    public Consumer(SharedResource sharedResource) {
        this.sharedResource = sharedResource;
    }

    public void run() {
        try {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                String data = sharedResource.consume(); // 消费数据
                System.out.println("Consumed: " + data);
                Thread.sleep(1500); // 暂停1.5秒
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3. 启动线程并观察结果

最后，我们需要创建线程对象并启动它们。这将启动生产者和消费者进程，并允许它们进行交互。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        SharedResource sharedResource = new SharedResource();
        Producer producer = new Producer(sharedResource);
        Consumer consumer = new Consumer(sharedResource);

        producer.start(); // 启动生产者线程
        consumer.start(); // 启动消费者线程
    }
}

甘特图展示

下面是使用 Mermaid 语法的甘特图，展示了整个过程的时间线：

gantt
    title 生产者与消费者
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section 生产
    生产数据 :a1, 2023-01-01, 5d
    section 消费
    消费数据 :after a1  , 5d

结尾

通过上述步骤，我们成功在 Java 中实现了类似于 WaitSingleObject 的线程同步功能。利用 wait() 和 notify() 方法，保证了生产者和消费者之间的良好协作。希望这篇文章对你理解 Java 中的线程同步有帮助，如果你还有进一步的问题，欢迎继续询问！