菜鸡的Java笔记 生产者与消费者

生产者与消费者
        代码要求知道做什么用即可
        线程间的通讯问题以及 Object 类的支持
        
    基础模型
        现在希望实现一种数据的生产和取出的操作形式，即：有两个甚至更多的线程对象，这样的线程分为生产者线程和消费者线程
        那么最理想的状态是生产者每生产完一条完整的数据之后，消费者就要取走这个数据，并且进行输出的打印
        现在假设要输出的信息有这样两个：
            title = 帅帅， content = 一个学生；
            title = 可爱的小动物， content = 小猫咪；
            
        范例：程序的初期实现

package cn.mysterious.actualcombat;
class Info{
    private String title;
    private String content;
    public String getTitle() {
        return title;
    }
    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }
    public String getContent() {
        return content;
    }
    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
    }
}
class Producptor implements Runnable{
    private Info info = null;
    public Producptor(Info info){
        this.info = info;
    }
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            if (i % 2 == 0) { // 偶数
                this.info.setTitle("帅帅");
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
                this.info.setContent("一个学生");
            }else {
                this.info.setTitle("可爱的动物");
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
                this.info.setContent("小猫咪");
            }
        }
    }
    
}
class Consumer implements Runnable{
    private Info info = null;
    public Consumer(Info info){
        this.info = info;
    }
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(this.info.getTitle() + "-->" + this.info.getContent());
        }
    }
}
public class ActualCombat{
    public static void main(String[] args){
        Info info = new Info();
        Producptor p = new Producptor(info);
        Consumer c = new Consumer(info);
        new Thread(p).start();
        new Thread(c).start();

    }
}

           
        通过以上的执行可以发现有两个问题：
            第一：数据错位了
            第二：重复生产，重复取出
            
    解决数据不同步问题
        要想解决同步问题一定使用同步代码块或者是同步方法，既然要同步，那么肯定要将设置属性和取得的属性的内容都统一交给 Info 完成
        
        范例：

package cn.mysterious.actualcombat;
class Info{
    private String title;
    private String content;
    public synchronized void set(String content, String title){
        this.title = title;
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        this.content = content;
    }
    public synchronized void get(){
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(this.title + "-->" +this.content );
    }
}
class Producptor implements Runnable{
    private Info info = null;
    public Producptor(Info info){
        this.info = info;
    }
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            if (i % 2 == 0) { // 偶数
                this.info.set("帅帅","一个学生");
            }else {
                this.info.set("可爱的动物","小猫咪");
            }
        }
    }
    
}
class Consumer implements Runnable{
    private Info info = null;
    public Consumer(Info info){
        this.info = info;
    }
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            this.info.get();
        }
    }
}
public class ActualCombat{
    public static void main(String[] args){
        Info info = new Info();
        Producptor p = new Producptor(info);
        Consumer c = new Consumer(info);
        new Thread(p).start();
        new Thread(c).start();

    }
}

           
            所有的设置和取得数据的操作都交给了同步方法完成
            现在同步问题解决了，但是重复问题更严重了
            
    解决重复操作
        如果要想解决重复问题，那么必须加入等待与唤醒的处理机制，而这样的操作方法是有 Object 类所提供的
        在 Object 类中提供有如下几种方法：
            等待： public final void wait() throws InterruptedException{}
            唤醒第一个等待线程： public final void notify();
            唤醒全部等待线程： public final void notifyAll();
            
        范例：修改Info类

package cn.mysterious.actualcombat;
class Info{
    private String title;
    private String content;
    private boolean flag = true;
    // flag = true 表示可以生产，但是不允许取走数据
    // flag = false 表示可以取走数据，但是不允许生产数据
    public synchronized void set(String title, String content){
        if (this.flag = false) { // 表示已经生产过了，还未取走
            try {
                super.wait(); // 等待
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        } // 没有生产，可以生产
        this.title = title;
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        this.content = content;
        this.flag = false;// 表示生产过了
        super.notify();
    }
    public synchronized void get(){
        if (this.flag = true) { // 此时应该生产，不应该取走数据
            try {
                super.wait(); // 等待
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(this.title + "-->" +this.content );
        this.flag = true; // 表示取走了
        super.notify();
    }
}
class Producptor implements Runnable{
    private Info info = null;
    public Producptor(Info info){
        this.info = info;
    }
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            if (i % 2 == 0) { // 偶数
                this.info.set("帅帅","一个学生");
            }else {
                this.info.set("可爱的动物","小猫咪");
            }
        }
    }
    
}
class Consumer implements Runnable{
    private Info info = null;
    public Consumer(Info info){
        this.info = info;
    }
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            this.info.get();
        }
    }
}
public class ActualCombat{
    public static void main(String[] args){
        Info info = new Info();
        Producptor p = new Producptor(info);
        Consumer c = new Consumer(info);
        new Thread(p).start();
        new Thread(c).start();

    }
}

           
        面试题：请解释 sleep() 与 wait() 的区别？
            sleep() 是 Thread 类定义的方法，在休眠一定时间之后自己唤醒
            wait() 是 Object 类定义的方法，表示线程要等待执行，必须通过 notify(),notifyAll() 方法来进行唤醒

    总结
        生产者和消费者这是一个模型，完整的体现了线程的同步， Object 类的支持