生产者消费者模式详解及如何通过java代码实现,很多新手对此不是很清楚,为了帮助大家解决这个难题,下面小编将为大家详细讲解,有这方面需求的人可以来学习下,希望你能有所收获。
生产者消费者模式说明:
1.生产者只在仓库未满时进行生产,仓库满时生产者进程被阻塞;
2.消费者只在仓库非空时进行消费,仓库为空时消费者进程被阻塞;
3.当消费者发现仓库为空时会通知生产者生产;
4.当生产者发现仓库满时会通知消费者消费;
实现的关键:
共享内存中的两个同步方法,及同步方法中wait()方法的调用,同步保证了对象只能被一个线程占用,wait保证了当线程在等待过程中释放锁,使得其他对象有机会获得锁。
在一个对象中,用synchonized声明的方法为同步方法。Java中有一个同步模型-监视器,负责管理线程对对象中的同步方法的访问,它的原理是:赋予该对象唯一一把'钥匙',当多个线程进入对象,只有取得该对象钥匙的线程才可以访问同步方法,其它线程在该对象中等待,直到该线程用wait()方法放弃这把钥匙,其它等待的线程抢占该钥匙,抢占到钥匙的线程后才可得以执行,而没有取得钥匙的线程仍被阻塞在该对象中等待。 总而言之,synchonized使得只有一个线程能进入临界代码区。
代码实现:
package com.thread;
public class ProducerConsumer {
public static void main(String[] args) {
ShareData sd = new ShareData();
new Producer(sd).start();
new Consumer(sd).start();
}
}
class Producer extends Thread{
private ShareData sd;
public Producer(ShareData sd){
this.sd = sd;
}
@Override
public void run() {
for(int i = 0; i < 20; i++){
int product = (int)(Math.random()*1000);
sd.setArray(product);
try {
Thread.sleep((int)(Math.random()*200));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
class Consumer extends Thread{
private ShareData sd;
public Consumer(ShareData sd){
this.sd = sd;
}
@Override
public void run() {
for(int i = 0; i < 20; i++){
sd.getArray();
try {
Thread.sleep((int)(Math.random()*200));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
class ShareData{
private static int shareArray[] = new int[10];
private int count;
private int in;
private int out;
ShareData(){
this.count = 0;
this.in = 0;
this.out = 0;
}
public synchronized void setArray(int product){
try{
while(count >= shareArray.length){
System.out.println("array full.");
this.wait();
}
this.notify();
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
shareArray[in] = product;
count++;
System.out.println("produce: " + product);
in = (in + 1) % shareArray.length;
}
public synchronized int getArray(){
try{
while(count <= 0){
System.out.println("array empty.");
this.wait();
}
this.notify();
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
int consume = shareArray[out];
count--;
System.out.println("consume: " + consume);
out = (out + 1) % shareArray.length;
notify();
return consume;
}
}
输出代码(每次都不同):
array empty.
produce: 86
consume: 86
array empty.
produce: 232
consume: 232
array empty.
produce: 438
consume: 438
produce: 272
consume: 272
array empty.
produce: 495
consume: 495
produce: 354
produce: 533
consume: 354
produce: 92
consume: 533
produce: 374
consume: 92
produce: 441
produce: 141
consume: 374
consume: 441
consume: 141
array empty.
produce: 68
consume: 68
produce: 978
consume: 978
array empty.
produce: 737
consume: 737
array empty.
produce: 904
consume: 904
array empty.
produce: 613
consume: 613
array empty.
produce: 812
consume: 812
produce: 726
produce: 326
consume: 726
produce: 305
consume: 326
consume: 305
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