消费者、生产者模型

摘自生产者-消费者的三种实现

wait/notifyAll实现

public class ProductorConsumer {


public static void main(String[] args) {

    LinkedList linkedList = new LinkedList();
    ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(15);
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        service.submit(new Productor(linkedList, 8));
    }

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        service.submit(new Consumer(linkedList));
    }

}

static class Productor implements Runnable {

    private List<Integer> list;
    private int maxLength;

    public Productor(List list, int maxLength) {
        this.list = list;
        this.maxLength = maxLength;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            synchronized (list) {
                try {
                    while (list.size() == maxLength) {
                        System.out.println("生产者" + Thread.currentThread().getName() + "  list以达到最大容量，进行wait");
                        list.wait();
                        System.out.println("生产者" + Thread.currentThread().getName() + "  退出wait");
                    }
                    Random random = new Random();
                    int i = random.nextInt();
                    System.out.println("生产者" + Thread.currentThread().getName() + " 生产数据" + i);
                    list.add(i);
                    list.notifyAll();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }
    }
}


static class Consumer implements Runnable {

    private List<Integer> list;

    public Consumer(List list) {
        this.list = list;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            synchronized (list) {
                try {
                    while (list.isEmpty()) {
                        System.out.println("消费者" + Thread.currentThread().getName() + "  list为空，进行wait");
                        list.wait();
                        System.out.println("消费者" + Thread.currentThread().getName() + "  退出wait");
                    }
                    Integer element = list.remove(0);
                    System.out.println("消费者" + Thread.currentThread().getName() + "  消费数据：" + element);
                    list.notifyAll();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

}

输出如下：

生产者pool-1-thread-1 生产数据-232820990
生产者pool-1-thread-1 生产数据1432164130
生产者pool-1-thread-1 生产数据1057090222
生产者pool-1-thread-1 生产数据1201395916
生产者pool-1-thread-1 生产数据482766516
生产者pool-1-thread-1  list以达到最大容量，进行wait
消费者pool-1-thread-15  退出wait
消费者pool-1-thread-15  消费数据：1237535349
消费者pool-1-thread-15  消费数据：-1617438932
消费者pool-1-thread-15  消费数据：-535396055
消费者pool-1-thread-15  消费数据：-232820990
消费者pool-1-thread-15  消费数据：1432164130
消费者pool-1-thread-15  消费数据：1057090222
消费者pool-1-thread-15  消费数据：1201395916
消费者pool-1-thread-15  消费数据：482766516
消费者pool-1-thread-15  list为空，进行wait
生产者pool-1-thread-5  退出wait
生产者pool-1-thread-5 生产数据1442969724
生产者pool-1-thread-5 生产数据1177554422
生产者pool-1-thread-5 生产数据-133137235
生产者pool-1-thread-5 生产数据324882560
生产者pool-1-thread-5 生产数据2065211573
生产者pool-1-thread-5 生产数据253569900
生产者pool-1-thread-5 生产数据571277922
生产者pool-1-thread-5 生产数据1622323863
生产者pool-1-thread-5  list以达到最大容量，进行wait
消费者pool-1-thread-10  退出wait

使用BlockingQueue实现

由于BlockingQueue内部实现就附加了两个阻塞操作。即当队列已满时，阻塞向队列中插入数据的线程，直至队列中未满；当队列为空时，阻塞从队列中获取数据的线程，直至队列非空时为止。

public class ProductorConsumer {

    private static LinkedBlockingQueue<Integer> queue = new LinkedBlockingQueue<>();

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(15);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            service.submit(new Productor(queue));
        }
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            service.submit(new Consumer(queue));
        }
    }


    static class Productor implements Runnable {

        private BlockingQueue queue;

        public Productor(BlockingQueue queue) {
            this.queue = queue;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                while (true) {
                    Random random = new Random();
                    int i = random.nextInt();
                    System.out.println("生产者" + Thread.currentThread().getName() + "生产数据" + i);
                    queue.put(i);
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    static class Consumer implements Runnable {
        private BlockingQueue queue;

        public Consumer(BlockingQueue queue) {
            this.queue = queue;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                while (true) {
                    Integer element = (Integer) queue.take();
                    System.out.println("消费者" + Thread.currentThread().getName() + "正在消费数据" + element);
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}

输出如下：

消费者pool-1-thread-7正在消费数据1520577501
生产者pool-1-thread-4生产数据-127809610
消费者pool-1-thread-8正在消费数据504316513
生产者pool-1-thread-2生产数据1994678907
消费者pool-1-thread-11正在消费数据1967302829
生产者pool-1-thread-1生产数据369331507
消费者pool-1-thread-9正在消费数据1994678907
生产者pool-1-thread-2生产数据-919544017
消费者pool-1-thread-12正在消费数据-127809610
生产者pool-1-thread-4生产数据1475197572
消费者pool-1-thread-14正在消费数据-893487914
生产者pool-1-thread-3生产数据906921688
消费者pool-1-thread-6正在消费数据-1292015016
生产者pool-1-thread-5生产数据-652105379
生产者pool-1-thread-5生产数据-1622505717
生产者pool-1-thread-3生产数据-1350268764
消费者pool-1-thread-7正在消费数据906921688
生产者pool-1-thread-4生产数据2091628867
消费者pool-1-thread-13正在消费数据1475197572
消费者pool-1-thread-15正在消费数据-919544017
生产者pool-1-thread-2生产数据564860122
生产者pool-1-thread-2生产数据822954707
消费者pool-1-thread-14正在消费数据564860122
消费者pool-1-thread-10正在消费数据369331507
生产者pool-1-thread-1生产数据-245820912
消费者pool-1-thread-6正在消费数据822954707
生产者pool-1-thread-2生产数据1724595968
生产者pool-1-thread-2生产数据-1151855115
消费者pool-1-thread-12正在消费数据2091628867
生产者pool-1-thread-4生产数据-1774364499
生产者pool-1-thread-4生产数据2006106757
消费者pool-1-thread-14正在消费数据-1774364499
生产者pool-1-thread-3生产数据-1070853639
消费者pool-1-thread-9正在消费数据-1350268764
消费者pool-1-thread-11正在消费数据-1622505717
生产者pool-1-thread-5生产数据355412953

补充

• wait()和sleep()的区别
  • sleep()，是属于Thread类中的；wait()，则是属于Object类中的。
  • sleep()方法导致了程序暂停执行指定的时间，让出cpu该其他线程，但是他的监控状态依然保持者，当指定的时间到了又会自动恢复运行状态。在调用sleep()方法的过程中，线程不会释放对象锁。而当调用wait()方法的时候，线程会放弃对象锁，进入等待此对象的等待锁定池，只有针对此对象调用notify()方法后本线程才进入对象锁定池准备获取对象锁进入运行状态。
  • 在调用 wait()之前，线程必须要获得该对象的对象监视器锁，即只能在同步方法或同步块中调用 wait()方法。如果调用wait()方法时，线程并未获取到锁的话，则会抛出IllegalMonitorStateException异常。
  • 唤醒条件，对于wait()，其他线程调用对象的notify()或者notifyAll()方法；对于sleep()，超时或者调用interrupt()方法