Java中高级高并发与多线程系列(六):经典的生产者-消费者模型
2021年04月22日 15:17:21 · 本文共 2,017 字阅读时间约 7分钟 · 4,443 次浏览首先声明,本系列文章分享都是我自己的学习理解以后,原创手敲,可能包含错误的观点和理解,仅供参考,如遇错误的地方欢迎指正。
上一篇我们学会了 synchronized 线程同步,到这里已经可以做一些东西了,最为经典的就是生产者-消费者模型,一个生产者不停的生产资源,一个消费者不停的消费资源,两个线程模拟这样的关系,好比厨师和传菜工,厨师不停的炒菜,传菜工看到有菜了就端走。
多线程系列全部演示代码公开在:https://github.com/renfei/demo/tree/master/java/ConcurrentDemo
生产者与消费者设计
首先我们需要一个仓库对象来存储生产者的生产结果,消费者去仓库拿走结果,我们还是用苹果的案例,新建一个仓库:
/**
* 仓库,装载苹果的内存空间
*/
class Warehouse {
private Apple apple;
// 优雅的停止线程标识,仓库是不是还在营业
private boolean run = true;
static class Apple {
}
public synchronized void set(Apple apple) {
if (this.apple != null) {
// 无法放入,需要被消费
try {
super.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} else {
// 放入仓库,唤醒等待的线程
this.apple = apple;
super.notify();
}
}
public synchronized Apple get() {
if (this.apple == null) {
// 仓库空了,无法消费,需要生产
try {
super.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
try {
return this.apple;
} finally {
// 被消费,唤醒等待线程
this.apple = null;
super.notify();
}
}
public boolean isRun() {
return run;
}
public void setRun(boolean run) {
this.run = run;
}
}
生产者
生产者一直做生产工作,往仓库里送苹果:
/**
* 生产者,苹果没了就生产
*/
class Producer implements Runnable {
private Warehouse warehouse;
public Producer(Warehouse warehouse) {
this.warehouse = warehouse;
}
@Override
public void run() {
while (warehouse.isRun()) {
try {
// 模拟延迟,模拟生产比消费快一点
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("生产者:生产一个苹果");
this.warehouse.set(new Warehouse.Apple());
}
}
}
消费者
消费者一直从仓库里拿走苹果:
/**
* 消费者,有苹果就消费
*/
class Consumer implements Runnable {
private Warehouse warehouse;
public Consumer(Warehouse warehouse) {
this.warehouse = warehouse;
}
@Override
public void run() {
while (warehouse.isRun()) {
try {
// 模拟延迟,模拟消费比生产慢一点
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.warehouse.get();
System.out.println("消费者:消费一个苹果");
}
}
}
让他们运行起来:
// 装载苹果的仓库内存空间
Warehouse warehouse = new Warehouse();
// 生产者开始生产
Thread threadProducer = new Thread(new Producer(warehouse), "Producer");
// 消费者开始消费
Thread threadConsumer = new Thread(new Consumer(warehouse), "Consumer");
threadProducer.start();
threadConsumer.start();
try {
// 让子线程们执行 4 秒
Thread.sleep(4000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 优雅的停止线程,仓库停止营业了
warehouse.setRun(false);
完整代码公开在:https://github.com/renfei/demo/blob/master/java/ConcurrentDemo/src/main/java/net/renfei/demo/concurrent/ProducerConsumerDemo.java
总结
在这个案例中,我们使用了线程通知机制,在仓库那里使用了 wait() 和 notify(),也许你会有疑问,唤醒的如果是自己呢?这个是唤醒所有子线程,但咱们还有个 if 判断,如果自己唤醒了自己 if 判断以后,还是会继续 wait(),除非条件满足才进行自己的逻辑。
另外我们使用了更优雅的线程停止方式,那就是根据条件判断,如果直接停止主线程,子线程还有逻辑没有运行完,就会造成数据错误,如果使用条件来控制线程的退出,这样可以保证子线程可以运行一次完整的逻辑再退出。
版权声明:本文为博主「任霏」原创文章,遵循 CC BY-NC-SA 4.0 版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.renfei.net/posts/1003502
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