生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題Java三種實(shí)現(xiàn)

1、生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題java三種實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者-消費(fèi)者Java實(shí)現(xiàn)-22011概述生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題是多線程的一個(gè)經(jīng)典問(wèn)題，它描述是有一塊緩沖區(qū)作為倉(cāng)庫(kù)，生產(chǎn)者可以將產(chǎn)品放入倉(cāng)庫(kù)，消費(fèi)者則可以從倉(cāng)庫(kù)中取走產(chǎn)品。解決生產(chǎn)者/消費(fèi)者問(wèn)題的方法可分為兩類：采用某種機(jī)制保護(hù)生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的同步；在生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間建立一個(gè)管道。第一種方式有較高的效率，并且易于實(shí)現(xiàn)，代碼的可控制性較好，屬于常用的模式。第二種管道緩沖區(qū)不易控制，被傳輸數(shù)據(jù)對(duì)象不易于封裝等，實(shí)用性不強(qiáng)。在Java中有四種方法支持同步，其中前三個(gè)是同步方法，一個(gè)是管道方法。wait()/notify方法await()/inal法oin阻塞隊(duì)列方法

2、intta/ittta本文只介紹前三種。2實(shí)現(xiàn)2.1wait()/notHy法wait()/nofityd法是基類的兩個(gè)方法:-waitd法：當(dāng)緩沖區(qū)已滿/空時(shí)，生產(chǎn)者/消費(fèi)者線程停止自己的執(zhí)行，放棄鎖，使自己處于等等狀態(tài)，讓其他線程執(zhí)行。*notify(方法：當(dāng)生產(chǎn)者/消費(fèi)者向緩沖區(qū)放入/取出一個(gè)產(chǎn)品時(shí)，向其他等待的線程發(fā)出可執(zhí)行的通知，同時(shí)放棄鎖，使自己處于等待狀態(tài)。緩沖區(qū)toa代碼如下:e.printStackTrace();porjtava.】til.LinkdList;】b：lli：asSstorage/倉(cāng)庫(kù)最大存儲(chǔ)量privaftienalintMAXIZE=100/倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)的載體

3、privaLteinkedListinl/生產(chǎn)產(chǎn)品p】bvloi：dprod】(Stringprosyn：hron(lizisetd)/如果倉(cāng)庫(kù)已滿whil(leist.si()=MAX_System.otry】t.倉(cāng)庫(kù)已滿(【/由于條件不滿足，生產(chǎn)阻塞list.wait();：at：(hInte】ptedEx：ist();r)E)o】：暫時(shí)不能執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù))tione)/生產(chǎn)產(chǎn)品list.add(newObject();System.out.println(”【+producer+】：生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品t【現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)量為】：+list.size();list.notifyAll();/消費(fèi)產(chǎn)品pub

4、licvoidconsume(Stringconsumer)synchronized(list)如果倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)量不足while(list.size()=0)System.out.println(嗆庫(kù)已空，【+consumer+】：暫時(shí)不能執(zhí)行消費(fèi)任務(wù)!);try/由于條件不滿足，消費(fèi)阻塞list.wait();catch(InterruptedExceptione)e.printStackTrace();list.remove();System.out.println(【+consumer+】：消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品t【現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)量為】:+list.size();list.notifyAll();publi

5、cLinkedListgetList()returnlist;publicvoidsetList(LinkedListlist)this.list=list;publicintgetMAX_SIZE()returnMAX_SIZE;ViewCodeTest.javapublicclassTestpublicstaticvoidmain(Stringargs)Storagestorage=newStorage();for(inti=1;i6;i+)intfinalI=i;newThread(newRunnable()Overridepublicvoidrun()duce(String.forma

6、t(生成者%d:,finalI);).start();for(inti=1;istorage.consume(String.format(消費(fèi)者%d:,finalI).start();iew結(jié)果如下：倉(cāng)庫(kù)已空，【消費(fèi)者1:暫時(shí)不能執(zhí)行消費(fèi)任務(wù)【生產(chǎn)者3：生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品【現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)量為】【消費(fèi)者2】：消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品【現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)量為】倉(cāng)庫(kù)已空，【消費(fèi)者3】：暫時(shí)不能執(zhí)行消費(fèi)任務(wù)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)量為】:1現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)量為】:2現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)量為】:3現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)量為】:4現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)量為】:3現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)量為】:2生產(chǎn)者1】：生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)者4】：生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)者2】：生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)者5】：生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品消費(fèi)者1】：消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品消費(fèi)者

7、3】：消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品2.2await()/signal()方法await(和signal(的功能基本上和wait()/n相囤完全可以取代它們，但是它們和新引入的鎖定機(jī)制直接掛鉤，具有更大的靈活性。通過(guò)在對(duì)象上調(diào)用nwniti方法)將條件變量和一個(gè)鎖對(duì)象進(jìn)行綁定，進(jìn)而控制并發(fā)程序訪問(wèn)競(jìng)爭(zhēng)資源的安全。緩沖區(qū)tag代碼女如下：atva.】til.LinkedList;atva.】til.on：】rrent.lo：ks.Condition;atva.】til.：on：】rrent.lo：k.Lo：k;atva.】til.：on：】rrent.lo：ks.Reentrantlilassstag/倉(cāng)庫(kù)最大

8、存儲(chǔ)量privafteinainltMA/倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)的載體ListprivaLteinkedListinlikste=d/鎖privafteinaLlo：klon：ekwR=eentrantLo：k()t().newCondition()/倉(cāng)庫(kù)滿的條件變量privafteinaClonditionfull=.newCondition()/倉(cāng)庫(kù)空的條件變量privafteinaClonditionempt/生產(chǎn)產(chǎn)品pubvlicoipdroduce(Stringplock.lock();/如果倉(cāng)庫(kù)已滿while(list.size()=MAX_Sst.t.倉(cāng)庫(kù)已滿，【t/由于條件不滿足，生產(chǎn)阻塞f

9、ull.await();catc(hInterruptedExe.printStackTrace()ucer)】：暫時(shí)不能執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù))tione)/生產(chǎn)產(chǎn)品list.addn(ewObje：t();System.o】t.p【r，intl+n(empty.signalAll();/釋放鎖lo：k.】nlo：k();】：生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品【現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)量為】list.si()/消費(fèi)產(chǎn)品p】bvli：oi：dons】me(String：ons】mer)/獲得鎖lo：k.lo：k();/如果倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)量不足while(list.size()=0)st.t.倉(cāng)庫(kù)已空，【t/由于條件不滿足，消費(fèi)阻塞t.await(

10、)at(nttinttaa()ns】：暫時(shí)不能執(zhí)行消費(fèi)任務(wù))tin)st.remove();eou【inConue】：消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品【現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)量為】liieull.signalAll();釋放鎖lock.unlockulicinkeiecgeeUinulivoieiinkeieclililiulingeeunieoe2.3BlockingQueue方法gn它可以在生成對(duì)象時(shí)指定容量大小。它用于阻它是一個(gè)已經(jīng)在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了同步的隊(duì)列，實(shí)現(xiàn)方式采用的是我們第2種i塞操作的是u和k方法：u方法：類似于我們上面的生產(chǎn)者線程，容量達(dá)到最大時(shí)，自動(dòng)阻塞。k方法：類似于我們上面的消費(fèi)者線程，容量為時(shí)，自動(dòng)阻塞。

11、po【j【ava.u【il.concu【en【.LinkedBlockingQueue;uldoge倉(cāng)庫(kù)最大存儲(chǔ)量iinedl倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)的載體iinkeBlockingQueueecneliinkeBlockingQueueec生產(chǎn)產(chǎn)品ulivoiouceingouce如果倉(cāng)庫(kù)已滿ili.iee.ou.倉(cāng)庫(kù)i已滿noude:暫時(shí)不能執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)生產(chǎn)產(chǎn)品li.newecca【c(hIn【e:up【edExceioneu【o-gene【a【edca【chblocke.p:inackT:ace(：;Sys【em.ou【p:in+lnoude:生+產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品【現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)量為】:+lis.size消/費(fèi)產(chǎn)品ublivcoidconsume(S【ingconume【：如果倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)量不足if(lis【.size(em.ou.倉(cāng)庫(kù)i已空nconsume】【：+暫時(shí)不能執(zhí)行消費(fèi)任務(wù)!：lis【.【ake(ca【c(hIn【e:up【edExceione：u【o-genera【edca【chblocke.p:inackT:ace(：;Sys