生产者消费者模式(问题)
数据缓存区存放“产品”,如果缓存区没有“产品”,生产者将产品放入缓存,假如有的话,则停止生产等待消费者取走;反之,缓存区没有“产品”,消费者则停止消费并等待;
(生产者和消费者共享同一个资源)
线程通信
基于Object类的方法,都只能在同步方法或同步代码块中使用,否则会抛出IllegalMonitorStateException异常:
wait() 表示线程一直等待,并释放锁,直到其他线程通知;
wait(long timeout) 指定等待的毫秒数
notify() 唤醒一个处于等待状态的线程;
notifyAll() 唤醒同一个对象上所有调用wait()方法的线程,优先级别高的线程优先调度;
解决生产者消费者问题:
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
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
// 生产者消费者 --> 利用缓冲区:管程法
// 生产者,消费者,产品,缓冲区
public class TestPine {
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 Product(i));
System.out.println("生产者"+i+"个产品");
}
}
}
// 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("消费了第"+container.pop().id+"个产品");
}
}
}
// 产品
class Product{
int id;
public Product(int id) {
this.id = id;
}
}
// 缓冲区
class SynContainer{
Product[] products = new Product[10]; // 容器大小
int count = 0; // 容器计数器
// 生产者放入产品
public synchronized void push(Product product){
// 如果容器满了,需要等待消费者消费
if(count == products.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,需要消耗产品
products[count++] = product;
// 通知消费者消费
this.notifyAll();
}
// 消费者消费产品
public synchronized Product pop(){
// 判断能否消费
if(count==0){
// 等待生产者生产,消费者等待
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 如果可以消费
count--;
Product product = products[count];
// 消费完,通知生产者生产
this.notifyAll();
return product;
}
}
管程法:利用一个容器作为缓冲区,可以容纳多个产品;
// 生产者消费者: 信号灯,标志位
public class TestSignal {
public static void main(String[] args) {
Order order = new Order();
new Cooker(order).start();
new Eater(order).start();
}
}
// 生产者 厨师
class Cooker extends Thread{
Order order;
public Cooker(Order order){
this.order = order;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
if(i%2==0){
this.order.cook("油焖大虾");
}else{
this.order.cook("红烧排骨");
}
}
}
}
// 消费者 顾客
class Eater extends Thread{
Order order;
public Eater(Order order){
this.order = order;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
order.eat();
}
}
}
// 产品 下单食物
class Order{
// 厨师做饭, 顾客等待
// 顾客吃饭, 厨师等待
String food; // 下单食物
boolean flag = true;
// 做饭
public synchronized void cook(String food){
if(!flag){
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("厨师做"+ food);
// 通知顾客吃饭
this.notifyAll(); // 唤醒
this.food = food;
this.flag = !this.flag;
}
// 吃饭
public synchronized void eat(){
if(flag){
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("吃"+food);
// 通知厨师做饭
this.notifyAll();
this.flag = !this.flag;
}
}
信号灯法:通过标志位判断,只能共享一个产品