文档章节

生产者与消费者问题

猪刚烈
 猪刚烈
发布于 2014/10/12 11:40
字数 1142
阅读 18
收藏 1
点赞 0
评论 0

      多线程编程中的一个典型问题是生产者与消费者问题,这是线程同步或者说是线程间通信的一个典型实例。这里再简单复习一下吧。
      在这个问题中,有一个生产者负责源源不断地生成产品放入仓库,还一个消费者源源不断地从仓库中提出产品。仓库有一个固定的容量,仓库满的时候生产者的操作要暂时挂起等待仓库有空间时再放入产品,当仓库空的时候,消费者提取产品的工作也会挂起,等待仓库中有产品放入后再继续。因此说,存放产品和提取产品是两个需要同步的操作,或者准确地说:消费者的消费操作和生产者的生产操作是可以同步进行的(并发执行),但同时它们之间又必须通过一定的机制来相互的协调,在某些特殊的时刻,让谁先执行,谁后执行,才能避免出现上述问题。
      在java中,这个问题就是通过wait和notify来实现的。注意:wait和notify必须放在同步块中!一般情况是同步块的加锁对象就是wait和notify的从属对象。wait方法将释放当前对象的锁,这样当前线程就被置于block状态(因为当前线程在当前对象上是同步的),以便其他线程可以执行,直到它需要的某个条件由其他线程实现了。而notify方法正是那个实现了某个条件的线程用来通知虚拟机,可以尝试唤醒其他线程了。等到这个线程执行完毕,归还了当前对象的锁,某个被唤醒的线程会得到这个锁,比如说前一个wait的线程,这时候它们条件已经满足,因而可以继续执行下去了。
    
wait和notify与同步机制的关系: “竞争条件”是指两个以上的线程会因为执行顺序的不同而导致程序变量或是返回值的不同。这样必然会出现错误的结果,这种错误的结果有一种叫法:共享数据的腐蚀。同步机制正是用来解决“竞争条件”问题的。但是仅有同步是不够的,本质上,同步是确保共享数据能被线程安全地访问, 它是从“ 隔离 线程”角度来安排线程的推进的。但是线程除了需要隔离,还需要相互通信,以协调地完成一项工作,这正是wait和notify的作用。以下是Java Theads一书的摘入:

     The wait-and-notify mechanism is a synchronization mechanism. However, it is more of a communication mechanism: it allows one thread to communicate to another thread that a particular condition has occurred. The wait-and-notify mechanism does not specify what the specific condition is.

     Can the wait-and-notify mechanism be used to replace the synchronized mechanism? Actually, the answer is no; wait-and-notify does not solve the race condition problem that the synchronized mechanism solves. As a matter of fact, wait-and-notify must be used in conjunction with the synchronized lock to prevent a race condition in the wait-and-notify mechanism itself.

 

下面是生产者与消费者的代码:

Store:仓库类

package producer;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
public class Store {
	private Queue<String> queue = new LinkedList<String>();
	public synchronized String get() {
		try {
			System.out.println("Start to get...");
			System.out.println("The store's size is " + queue.size());
			//NOTE: Here is while NOT if. If there are two consumers, 
			//When  a producer set a product to this store, and notified other
			//threads, one of those two consumers will get lock and go on get production,
			//but there is a notification too in get method, it may await the other consumer,
			//that consumer try to get product, however, there's no product at that time!
			//So, we have to let program check again!
			while (queue.isEmpty()) {
				System.out.println("waiting get...");
				wait();
			}
			System.out.println("The store's size is " + queue.size());
			String product = queue.remove();
			System.out.println("End to get...");
			notify();
			return product;
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
			return null;
		}
	}
	public synchronized void set(String product) {
		try {
			System.out.println("Start to set...");
			System.out.println("The store's size is " + queue.size());
			while (queue.size() == 3) {
				System.out.println("waiting set...");
				wait();
			}
			System.out.println("The store's size is " + queue.size());
			queue.add(product);
			System.out.println("End to set...");
			notify();
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		Store s = new Store();
		Consumer c1 = new Consumer(s);
		Producer p1 = new Producer(s);
		Consumer c2 = new Consumer(s);
		Producer p2 = new Producer(s);
		Thread t1 = new Thread(c1);
		Thread t2 = new Thread(p1);
		Thread t3 = new Thread(c2);
		Thread t4 = new Thread(p2);
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
		t4.start();
	}
}

 

Producer:生产者

package producer;
import java.util.Random;
public class Producer implements Runnable {
	private Store store;
	public Producer(Store store) {
		super();
		this.store = store;
	}
	@Override
	public void run() {
		try {
			while(true){
				store.set("a");
				System.out.println();
				Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
			}
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

Consumer:消费者

package producer;
import java.util.Random;
public class Consumer implements Runnable{
	
	private Store store;
	
	
	public Consumer(Store store) {
		super();
		this.store = store;
	}
	@Override
	public void run() {
		try {
			while(true){
				Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
				System.out.println(store.get());
			}
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

本文转载自:http://blog.csdn.net/bluishglc/article/details/5783390

共有 人打赏支持
猪刚烈
粉丝 22
博文 708
码字总数 110
作品 1
海淀
程序员
生产者消费者模式

在并发编程中使用生产者和消费者模式能够解决绝大多数并发问题。该模式通过平衡生产线程和消费线程的工作能力来提高程序的整体处理数据的速度。 什么是生产者消费者模式 生产者消费者模式通过...

Jeffbond ⋅ 2017/04/14 ⋅ 0

秒杀多线程第十篇 生产者消费者问题

继经典线程同步问题之后,我们来看看生产者消费者问题及读者写者问题。生产者消费者问题是一个著名的线程同步问题,该问题描述如下:有一个生产者在生产产品,这些产品将提供给若干个消费者去...

长平狐 ⋅ 2012/12/10 ⋅ 0

秒杀多线程第十篇 生产者消费者问题

继经典线程同步问题之后,我们来看看生产者消费者问题及读者写者问题。生产者消费者问题是一个著名的线程同步问题,该问题描述如下:有一个生产者在生产产品,这些产品将提供给若干个消费者去...

晨曦之光 ⋅ 2012/05/21 ⋅ 0

Java 多线程:生产者消费者问题

概念 *** 生产者消费者问题描述了两个线程(即生产者线程和消费者线程),共享固定大小的缓冲区,在实际运行中可能出现的问题。 生成者:生成一定量的数据放到缓冲区中,然后重复此过程。 消...

icanos ⋅ 2016/07/21 ⋅ 0

生产者—消费者模型

生产者消费者问题是线程模型中的经典问题:生产者和消费者在同一时间段内共用同一存储空间,生产者向空间里生产数据,而消费者取走数据。 这里实现如下情况的生产--消费模型: 生产者不断交替...

architect刘源源 ⋅ 01/30 ⋅ 0

生产者/消费者模式

在实际的软件开发过程中,经常会碰到如下场景:某个模块负责产生数据,这些数据由另一个模块来负责处理(此处的模块是广义的,可以是类、函数、线程、进程等)。产生数据的模块,就形象地称为...

pan_1308 ⋅ 2016/10/27 ⋅ 0

Java并发编程初级篇(十六):Lock+Condition实现生产者消费者问题

之前我们在“Java并发编程初级篇(十二):使用wait和notify生产者消费者问题”,已经使用Java提供的synchronized关键字和wait(),notify(),notifyAll()方法实现过来生产者消费者问题。Java ...

阿拉德大陆的魔法师 ⋅ 2016/11/25 ⋅ 0

一个线程的疑惑

无事实现了一下多线程的生产者消费者问题,发现了一些问题,虽然给出了思路,看看大家的意见 仓库程序 package thread; public class CangKu {//仓库的最大容量public static final int MaxCap=...

刘柳 ⋅ 2011/09/15 ⋅ 6

生产者/消费者问题的多种Java实现方式

生产者消费者问题是研究多线程程序时绕不开的经典问题之一,它描述是有一块缓冲区作为仓库,生产者可以将产品放入仓库,消费者则可以从仓库中取走产品。解决生产者/消费者问题的方法可分为两...

HenrySun ⋅ 2016/05/04 ⋅ 0

进程题目锦集

【例1】生产者-消费者问题 在多道程序环境下,进程同步是一个十分重要又令人感兴趣的问题,而生产者-消费者问题是其中一个有代表性的进程同步问题。下面我们给出了各种情况下的生产者-消费者...

木木情深 ⋅ 2014/02/14 ⋅ 0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

下一页

Sqoop

1.Sqoop: 《=》 SQL to Hadoop 背景 1)场景:数据在RDBMS中,我们如何使用Hive或者Hadoop来进行数据分析呢? 1) RDBMS ==> Hadoop(广义) 2) Hadoop ==> RDBMS 2)原来可以通过MapReduce I...

GordonNemo ⋅ 50分钟前 ⋅ 0

全量构建和增量构建的区别

1.全量构建每次更新时都需要更新整个数据集,增量构建只对需要更新的时间范围进行更新,所以计算量会较小。 2.全量构建查询时不需要合并不同Segment,增量构建查询时需要合并不同Segment的结...

无精疯 ⋅ 今天 ⋅ 0

如何将S/4HANA系统存储的图片文件用Java程序保存到本地

我在S/4HANA的事务码MM02里为Material维护图片文件作为附件: 通过如下简单的ABAP代码即可将图片文件的二进制内容读取出来: REPORT zgos_api.DATA ls_appl_object TYPE gos_s_obj.DA...

JerryWang_SAP ⋅ 今天 ⋅ 0

云计算的选择悖论如何对待?

导读 人们都希望在工作和生活中有所选择。但心理学家的调查研究表明,在多种选项中进行选择并不一定会使人们更快乐,甚至不会产生更好的决策。心理学家Barry Schwartz称之为“选择悖论”。云...

问题终结者 ⋅ 今天 ⋅ 0

637. Average of Levels in Binary Tree - LeetCode

Question 637. Average of Levels in Binary Tree Solution 思路:定义一个map,层数作为key,value保存每层的元素个数和所有元素的和,遍历这个树,把map里面填值,遍历结束后,再遍历这个map,把每...

yysue ⋅ 今天 ⋅ 0

IDEA配置和使用

版本控制 svn IDEA版本控制工具不能使用 VCS-->Enable Version Control Integration File-->Settings-->Plugins 搜索Subversion,勾选SVN和Git插件 删除.idea文件夹重新生成项目 安装SVN客户......

bithup ⋅ 今天 ⋅ 0

PE格式第三讲扩展,VA,RVA,FA的概念

作者:IBinary 出处:http://www.cnblogs.com/iBinary/ 版权所有,欢迎保留原文链接进行转载:) 一丶VA概念 VA (virtual Address) 虚拟地址的意思 ,比如随便打开一个PE,找下它的虚拟地址 这边...

simpower ⋅ 今天 ⋅ 0

180623-SpringBoot之logback配置文件

SpringBoot配置logback 项目的日志配置属于比较常见的case了,之前接触和使用的都是Spring结合xml的方式,引入几个依赖,然后写个 logback.xml 配置文件即可,那么在SpringBoot中可以怎么做?...

小灰灰Blog ⋅ 今天 ⋅ 0

冒泡排序

原理:比较两个相邻的元素,将值大的元素交换至右端。 思路:依次比较相邻的两个数,将小数放在前面,大数放在后面。即在第一趟:首先比较第1个和第2个数,将小数放前,大数放后。然后比较第...

人觉非常君 ⋅ 今天 ⋅ 0

Vagrant setup

安装软件 brew cask install virtualboxbrew cask install vagrant 创建project mkdir -p mst/vmcd mst/vmvagrant init hashicorp/precise64vagrant up hashicorp/precise64是一个box......

遥借东风 ⋅ 今天 ⋅ 0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

下一页

返回顶部
顶部