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Java并发协作——生产者、消费者模型
概述
对于多线程程序来说,生产者和消费者模型是非常经典的模型。更加准确的说,应该叫“生产者-消费者-仓库模型”。离开了仓库,生产者、消费者就缺少了共用的存储空间,也就不存在并非协作的问题了。
示例
定义一个场景。一个仓库只允许存放10件商品,生产者每次可以向其中放入一个商品,消费者可以每次从其中取出一个商品。同时,需要注意以下4点:
1. 同一时间内只能有一个生产者生产,生产方法需要加锁synchronized。
2. 同一时间内只能有一个消费者消费,消费方法需要加锁synchronized。
3. 仓库为空时,消费者不能继续消费。消费者消费前需要循环判断当前仓库状态是否为空,空的话则消费线程需要wait,释放锁允许其他同步方法执行。
4. 仓库为满时,生产者不能继续生产,生产者生产钱需要循环判断当前仓库状态是否为满,满的话则生产线程需要wait,释放锁允许其他同步方法执行。
示例代码如下:
public class Concurrence { public static void main(String[] args) { WareHouse wareHouse = new WareHouse(); Producer producer = new Producer(wareHouse); Consumer consumer = new Consumer(wareHouse); new Thread(producer).start(); new Thread(consumer).start(); } } class WareHouse { private static final int STORE_SIZE = 10; private String[] storeProducts = new String[STORE_SIZE]; private int index = 0; public void pushProduct(String product) { synchronized (this) { while (index == STORE_SIZE) { try { this.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } storeProducts[index++] = product; this.notify(); System.out.println("生产了: " + product + " , 目前仓库里共: " + index + " 个货物"); } } public synchronized String getProduct() { synchronized (this) { while (index == 0) { try { this.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } String product = storeProducts[index - 1]; index--; System.out.println("消费了: " + product + ", 目前仓库里共: " + index + " 个货物"); this.notify(); return product; } } } class Producer implements Runnable { WareHouse wareHouse; public Producer(WareHouse wh) { this.wareHouse = wh; } @Override public void run() { for (int i = 0; i < 40; i++) { String product = "product" + i; this.wareHouse.pushProduct(product); } } } class Consumer implements Runnable { WareHouse wareHouse; public Consumer(WareHouse wh) { this.wareHouse = wh; } @Override public void run() { for (int i = 0; i < 40; i++) { this.wareHouse.getProduct(); } } }
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