生产者、消费者问题
应用场景:生产者和消费者问题 ◆假设仓库中只能存放一件产品,生产者将生产出来的产品放入仓库,消费者将仓库中产品取走消费. ◆如果仓库中没有产品,则生产者将产品放入仓库,否则停止生产并等待，直到仓库中的产品被消费者取走为止. ◆如果仓库中放有产品,则消费者可以将产品取走消费,否则停止消费并等待，直到仓库中再次放入产品为止.
这是一个线程同步问题,生产者和消费者共享同一个资源,并且生产者和消费者之间相互依赖,互为条件. ◆对于生产者,没有生产产品之前,要通知消费者等待.而生产了产品之后，又 需要马.上通知消费者消费 ◆对于消费者, 在消费之后,要通知生产者已经结束消费,需要生产新的产品以供消费. ◆在生产者消费者问题中，仅有synchronized是不够的 ◆synchronized 可阻止并发更新同一个共享资源，实现了同步 ◆synchronized 不能用来实现不同线程之间的消息传递(通信)
解决方式一 并发协作模型“生产者1消费者模式”–>管程法
◆生产者:负责生产数据的模块(可能是方法,对象,线程,进程); ◆消费者:负责处理数据的模块(可能是方法,对象,线程,进程); ◆缓冲区:消费者不能直接使用生产者的数据,他们之间有个“缓冲区 生产者将生产好的数据放入缓冲区,消费者从缓冲区拿出数据
package com.xxgc.Lock;
//测试：生产者消费者模型-->利用缓冲区解决：管程法
//生产者、消费者、产品、缓冲区
public class TestPC {
public static void main(String[] args) {
SynContainer container = new SynContainer();
new Producer(container).start();
new Consumer(container).start();
}
}
//生产者
class Producer extends Thread{
SynContainer container;
public Producer(SynContainer container) {
this.container = container;
}
//生产
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
container.push(new Chicken(i));
System.out.println("生产了"+i+"只鸡");
}
}
}
//消费者
class Consumer extends Thread{
SynContainer container;
public Consumer(SynContainer container) {
this.container = container;
}
//消费
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("消费了--->"+container.pop().id+"只鸡");
}
}
}
//产品
class Chicken{
int id;//编号
public Chicken(int id) {
this.id = id;
}
}
//缓冲区
class SynContainer{
//需要一个容器大小
Chicken[] chickens = new Chicken[10];
//容器计数器
int count = 0;
//生产者放入产品
public synchronized void push(Chicken chicken){
//如果容器满了，就需要等待消费者消费
if(count==chickens.length){
//通知消费者消费，生产等待
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//如果没有满，我们就需要继续丢人产品
chickens[count] = chicken;
count++;
//可通知消费者消费了
this.notifyAll();
}
//消费者消费产品
public synchronized Chicken pop(){
//判断能否消费
if (count==0){
//等待生产者生产
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//如果可以消费
count--;
Chicken chicken = chickens[count];
//吃完了，通知生产者生产
this.notifyAll();
return chicken;
}
}
解决方式2 ◆并发协作模型“生产者消费者模式”–>信号灯法
通过一个flag进行判断执行消费还是生产
package com.xxgc.Lock;
//测试生产者消费者问题2：信号灯法，通过标志位解决
public class TestPC2 {
public static void main(String[] args) {
TV tv = new TV();
new Player(tv).start();
new Watcher(tv).start();
}
}
//生产者-->演员
class Player extends Thread{
TV tv;
public Player(TV tv){
this.tv = tv;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
if(i%2==0){
this.tv.Play("快乐大本营播放中");
}else {
this.tv.Play("抖音广告记录美好生活");
}
}
}
}
//消费者-->观众
class Watcher extends Thread{
TV tv;
public Watcher(TV tv){
this.tv = tv;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
tv.Watch();
}
}
}
//产品-->节目
class TV{
//演员表演，观众等待 真
//观众观看，演员等待 假
String voice; //表演的节目
boolean flag = true; //默认为真
//表演v
public synchronized void Play(String voice){
if (!flag){ //演员等待
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("演员表演了:"+voice);
//通知观众观看
this.notifyAll(); //通知唤醒
this.voice = voice;
this.flag = !this.flag;
}
//观看
public synchronized void Watch(){
if (flag){ //观众等待
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("观众观看了："+voice);
//通知演员表演
this.notifyAll();
this.flag = !this.flag;
}
}
线程池
package com.xxgc.Lock;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
//测试线程池
public class TestPool {
public static void main(String[] args) {
//1.创建服务，创建线程池
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
//2.执行
service.execute(new MyThread());
service.execute(new MyThread());
service.execute(new MyThread());
service.execute(new MyThread());
//3.关闭链接
service.shutdown();
}
}
class MyThread implements Runnable{
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}