生产者和消费者代码实现

2019/05/08 15:55
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  一直对wait和notify的了解停留在理论阶段,所以通过一个经典的生产者和消费者案例感受下线程的同步。下面对涉及到的生产者、消费者的对象进行介绍。

先来实现下消费者的代码:

class Consumer extends Thread
{
private ProducterAndConsumer producterAndConsumer;
public Consumer(ProducterAndConsumer producterAndConsumer)
{
this.producterAndConsumer = producterAndConsumer;
}
public void run()
{
while(true)
{
producterAndConsumer.consuem();
}
}
}
代码已经相当简洁了,就是线程循环执行消费方法,成员变量ProducterAndConsumer类是个测试类,这个类稍后介绍,接着实现生产者的代码。
class Producter extends Thread
{
private ProducterAndConsumer producterAndConsumer;
public Producter(ProducterAndConsumer producterAndConsumer)
{
this.producterAndConsumer = producterAndConsumer;
}
public void run()
{
while(true)
{
producterAndConsumer.product();
}
}
}

同样的,生产者循环执行生产方法,接着介绍主类,就是ProducterAndConsumer类。

public class ProducterAndConsumer {
public volatile int num = 0;
public synchronized void product()
{
if(num < 100)
{
System.out.println("开始生产:"+num+"*************************************");
++num;
notify();
}
else
{
System.out.println("货量充足,放心消费....................");
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// notify();
}
}

public synchronized void consuem()
{
if(num < 1)
{
try {
System.out.println("货量不足,请生产");
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
else
{
System.out.println("开始消费:"+num);
num--;
notify();
}
}

public static void main(String[] args)
{
ProducterAndConsumer producterAndConsumer = new ProducterAndConsumer();
Producter prodocter = new Producter(producterAndConsumer);
Consumer consumer = new Consumer(producterAndConsumer);
prodocter.start();
consumer.start();
}
}
  

  在main方法中,开启消费者和生产者线程。因为生产者和消费者用的是同一个对象的不同synchronized方法,所以两个线程会产生producterAndConsumer 对象锁的竞争,主要是对实例变量num的竞争,其实num前面修饰符volatile不需要,可以去掉,并不会对资源造成影响,因为线程进入同步方法前会清空工作内存中共享变量的值,会去主内存重新获取num的值存到工作内存中,解锁前会把自己工作内存中存储的num再刷新到主内存中。
   现在回到生产者和消费者的线程同步过程中:
  假设生产者首先获得了同步锁,它先判断当前num值是否小于100,是的话就说明没有到预定最大生产量,可以继续生产,对num加1操作,并唤醒消费者线程(消费者线程会出现num<1,执行wait方法,释放锁,在锁池等待的状态)来消费,此时两个线程交替执行。若是执行中,发现num已经到100,就交出锁,进入锁等待状态,把执行权交给消费者线程,等待消费者将它唤醒。
  消费者判断num值>num,所以此刻开始-1操作,并唤醒生产者线程继续生产,当消费者线程遇到num<1,即此刻的nun=0的情况下,立即交出锁,暂停执行,等待生产者生产完毕,唤醒它,此时此刻,跟刚才描述的生产者线程工作形成闭环,于是它们俩就相安无事的一直执行下去。今天的内容就介绍到这里。

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