Java的多线程实现生产/消费模式
在Java的多线程中，我们经常使用某个Java对象的wait(),notify()以及notifyAll() 方法实现多线程的通讯，今天就使用Java的多线程实现生产/消费模式，需求如下:
- 线程A ProductThread 继承Thread 实现生产数据
- 若线程共享的数据不为NULL，则生产线程进入等待状态
- 线程B CustomThread 继承Thread 实现消费数据(输出到控制台)
- 当线程共享数据为NULL的时候，进入等待状态
- 线程B 消费完数据之后，通知线程A开始生产数据
数据共享单元
package com.zhoutao.demo.thread.notify;
public class ValueFactory {
// 为了方便阅读代码，这里直接使用了共有的字符串类保存线程共有数据
public static String value = null;
}
生产者
生产者对象
package com.zhoutao.demo.thread.notify;
public class Product {
// 线程锁对象，由主线层提供
private String lock;
public Product(String lock) {
this.lock = lock;
}
public void setObject() throws InterruptedException {
// 获取锁对象
synchronized (lock) {
// 如果数据存在, 那么生产线程进入wait
if (ValueFactory.value != null) {
lock.wait();
}
// 消费者线程通知生产者线程继续执行
String randomStr = String.valueOf(Math.random());
// 设置数据到线程共享对象中
ValueFactory.value = randomStr;
System.out.println("Put Value = " + randomStr);
// 生产数据完成,通知消费者线程消费
lock.notify();
}
}
}
生产者线程
public class ProductThread extends Thread {
private Product product;
public ProductThread(Product product) {
this.product = product;
}
@Override
public void run() {
try {
// 不停地生产数据
while (true) {
product.setObject();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
消费者
消费者对象和生产者对象非常的类似，如果数据不存在，则等待，数据存在则消费打印，并将数据置为NULL，同时通知生产者线程生产数据
package com.zhoutao.demo.thread.notify;
import javax.xml.stream.util.XMLEventAllocator;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class Custom {
private String lock;
public Custom(String lock) {
this.lock = lock;
}
public void getObject() throws InterruptedException {
synchronized (lock) {
if (ValueFactory.value == null) {
lock.wait();
}
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
System.out.println("Get Value = " + ValueFactory.value);
ValueFactory.value = null;
lock.notify();
}
}
}
消费者线程
public class CustomThread extends Thread {
private Custom custom;
public CustomThread(Custom custom) {
this.custom = custom;
}
@Override
public void run() {
try {
while (true) {
custom.getObject();
}
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}
主线程
在生产者和消费者均创建完成后，我们尝试创建并启动两个线程，观察数据.
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
String lockStr = "ABC";
Product product = new Product(lockStr);
Custom custom = new Custom(lockStr);
// 创建线程
ProductThread pThread = new ProductThread(product);
CustomThread cThread = new CustomThread(custom);
pThread.start();
cThread.start();
}
数据记录
可以非常明显的观察到，生产者PUT数据后，通知消费者，消费者GET数据后，置空数据，再通知生产者生产数据，这样就完成了简单的生产/消费模式,当然可以使用Java的栈数据结构来实现pop() 以及push() 更加的完善。
Put Value = 0.9451520952786396
Get Value = 0.9451520952786396
Put Value = 0.9103106225308949
Get Value = 0.9103106225308949
Put Value = 0.030296348285276054
Get Value = 0.030296348285276054
Put Value = 0.7746272403879736
Get Value = 0.7746272403879736