Java多線程生產(chǎn)者消費(fèi)者模型實(shí)例代碼

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生產(chǎn)者消費(fèi)者模型

生產(chǎn)者：生產(chǎn)任務(wù)的個(gè)體；

消費(fèi)者：消費(fèi)任務(wù)的個(gè)體；

緩沖區(qū)：是生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的媒介，對生產(chǎn)者和消費(fèi)者解耦。

當(dāng)

緩沖區(qū)元素為滿，生產(chǎn)者無法生產(chǎn)，消費(fèi)者繼續(xù)消費(fèi)；

緩沖區(qū)元素為空，消費(fèi)者無法消費(fèi)，生產(chǎn)者繼續(xù)生產(chǎn)；

wait()/notify()生產(chǎn)者消費(fèi)者模型

制作一個(gè)簡單的緩沖區(qū)ValueObject，value為空表示緩沖區(qū)為空，value不為空表示緩沖區(qū)滿

public class ValueObject {  public static String value = "";}

生產(chǎn)者，緩沖區(qū)滿則wait()，不再生產(chǎn)，等待消費(fèi)者notify()，緩沖區(qū)為空則開始生產(chǎn)

public class Producer {  private Object lock;  public Producer(Object lock)  {    this.lock = lock;  }  public void setValue()  {    try    {      synchronized (lock)      {        if (!ValueObject.value.equals(""))          lock.wait();        String value = System.currentTimeMillis() + "_" + System.nanoTime();        System.out.println("Set的值是：" + value);        ValueObject.value = value;        lock.notify();      }    }    catch (InterruptedException e)    {      e.printStackTrace();    }  }}

消費(fèi)者，緩沖區(qū)為空則wait(),等待生產(chǎn)者notify(),緩沖區(qū)為滿，消費(fèi)者開始消費(fèi)

public class Customer {  private Object lock;  public Customer(Object lock)  {    this.lock = lock;  }  public void getValue()  {    try    {      synchronized (lock)      {        if (ValueObject.value.equals(""))          lock.wait();        System.out.println("Get的值是：" + ValueObject.value);        ValueObject.value = "";        lock.notify();      }    }    catch (InterruptedException e)    {      e.printStackTrace();    }  }}

main方法，啟動一個(gè)生產(chǎn)者和一個(gè)消費(fèi)者

public class Main {  public static void main(String[] args)  {    Object lock = new Object();    final Producer producer = new Producer(lock);    final Customer customer = new Customer(lock);    Runnable producerRunnable = new Runnable()    {      public void run()      {        while (true)        {          producer.setValue();        }      }    };    Runnable customerRunnable = new Runnable()    {      public void run()      {        while (true)        {          customer.getValue();        }      }    };    Thread producerThread = new Thread(producerRunnable);    Thread CustomerThread = new Thread(customerRunnable);    producerThread.start();    CustomerThread.start();  }}

運(yùn)行結(jié)果如下

Set的值是：1564733938518_27520480474279Get的值是：1564733938518_27520480474279Set的值是：1564733938518_27520480498378Get的值是：1564733938518_27520480498378Set的值是：1564733938518_27520480540254Get的值是：1564733938518_27520480540254······

生產(chǎn)者和消費(fèi)者交替運(yùn)行，生產(chǎn)者生產(chǎn)一個(gè)字符串，緩沖區(qū)為滿，消費(fèi)者消費(fèi)一個(gè)字符串，緩沖區(qū)為空，循環(huán)往復(fù)，滿足生產(chǎn)者/消費(fèi)者模型。

await()/signal()生產(chǎn)者/消費(fèi)者模型

緩沖區(qū)

public class ValueObject {  public static String value = "";}

ThreadDomain48繼承ReentrantLock，set方法生產(chǎn)，get方法消費(fèi)

public class ThreadDomain48 extends ReentrantLock{  private Condition condition = newCondition();  public void set()  {    try    {      lock();      while (!"".equals(ValueObject.value))        condition.await();      ValueObject.value = "123";      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "生產(chǎn)了value, value的當(dāng)前值是" + ValueObject.value);      condition.signal();    }    catch (InterruptedException e)    {      e.printStackTrace();    }    finally    {      unlock();    }  }  public void get()  {    try    {      lock();      while ("".equals(ValueObject.value))        condition.await();      ValueObject.value = "";      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消費(fèi)了value, value的當(dāng)前值是" + ValueObject.value);      condition.signal();    }    catch (InterruptedException e)    {      e.printStackTrace();    }    finally    {      unlock();    }  }}

MyThread41啟動兩個(gè)生產(chǎn)線程和一個(gè)消費(fèi)線程

public class MyThread41 {  public static void main(String[] args)  {    final ThreadDomain48 td = new ThreadDomain48();    Runnable producerRunnable = new Runnable()    {      public void run()      {        for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++)          td.set();      }    };    Runnable customerRunnable = new Runnable()    {      public void run()      {        for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++)          td.get();      }    };    Thread ProducerThread1 = new Thread(producerRunnable);    ProducerThread1.setName("Producer1");    Thread ProducerThread2 = new Thread(producerRunnable);    ProducerThread2.setName("Producer2");    Thread ConsumerThread = new Thread(customerRunnable);    ConsumerThread.setName("Consumer");    ProducerThread1.start();    ProducerThread2.start();    ConsumerThread.start();  }}

輸出結(jié)果如下

Producer1生產(chǎn)了value, value的當(dāng)前值是123Consumer消費(fèi)了value, value的當(dāng)前值是Producer1生產(chǎn)了value, value的當(dāng)前值是123

為什么Producer2無法生產(chǎn)，消費(fèi)者無法消費(fèi)呢？是因?yàn)榇藭r(shí)緩沖區(qū)為滿，Producer1的notify()應(yīng)該喚醒Consumer卻喚醒了Producer2，導(dǎo)致Producer2因?yàn)榫彌_區(qū)為滿和Consumer沒有被喚醒而處于waiting狀態(tài)，此時(shí)三個(gè)線程均在等待，出現(xiàn)了假死。

解決方案有兩種：

1.讓生產(chǎn)者喚醒所有線程，在set方法中使用condition.signalAll()；

2.使用兩個(gè)Condition，生產(chǎn)者Condition和消費(fèi)者Condition，喚醒指定的線程；

正常輸入如下:

······Producer2生產(chǎn)了value, value的當(dāng)前值是123Consumer消費(fèi)了value, value的當(dāng)前值是Producer2生產(chǎn)了value, value的當(dāng)前值是123Consumer消費(fèi)了value, value的當(dāng)前值是Producer2生產(chǎn)了value, value的當(dāng)前值是123Consumer消費(fèi)了value, value的當(dāng)前值是Producer1生產(chǎn)了value, value的當(dāng)前值是123Consumer消費(fèi)了value, value的當(dāng)前值是Producer1生產(chǎn)了value, value的當(dāng)前值是123Consumer消費(fèi)了value, value的當(dāng)前值是Producer1生產(chǎn)了value, value的當(dāng)前值是123Consumer消費(fèi)了value, value的當(dāng)前值是Producer1生產(chǎn)了value, value的當(dāng)前值是123Consumer消費(fèi)了value, value的當(dāng)前值是Producer1生產(chǎn)了value, value的當(dāng)前值是123Consumer消費(fèi)了value, value的當(dāng)前值是······

到此，關(guān)于“Java多線程生產(chǎn)者消費(fèi)者模型實(shí)例代碼”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識，請繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！