【Java面试】如何实现非阻塞式生产者消费者?

简介: 【Java面试】如何实现非阻塞式生产者消费者?

1.问题描述

实现Java非阻塞式生产者消费者,用来解决,生产和消费对于资源访问不同步和造成资源冗余的问题

2.实现思想

  • 针对于同一资源,生产者生产前会前检测资源是否大于0,如果大于0,则生产者线程释放资源锁,进入waiting阶段,如果小于0,则生产者线程持有锁,并且生产资源,生产一定资源之后,通知消费者。
  • 消费者线程,去消费之前,会检测资源是否大于0,如果小于0,则阻塞等待,并且通知生产者生产资源,如果大于0,则消费资源,消费完成,唤醒生产者,生产资源。
  • 这样就实现了每次生产者生产都是生产一定的资源,等待消费者消费完成之后,才去继续生产

3.代码

3.1使用wait、notify

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;

public class Main {
    public static class Breads {
        private List<Integer> bordIntegers = new ArrayList<Integer>();
        public synchronized void add() {
            if (bordIntegers.size() > 0) {
                System.out.println("生产者检测到目前资源大于0,不生产");
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            System.out.println("生产者检测到目前资源小于0,开始生产");
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                bordIntegers.add(new Random().nextInt(1000));
            }

            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            notify();
        }

        public synchronized void del() {
            if (bordIntegers.size() <= 0) {
                System.out.println("消费者检测到目前资源小于0,通知生产者");
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            System.out.println("消费者检测到目前资源大于0,开始消费");
            for (int i = 0; i < bordIntegers.size(); i++) {
                System.out.println(bordIntegers.get(i));
            }
            bordIntegers.clear();
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            notify();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Breads borad = new Breads();
        Thread createThread = new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    borad.add();
                }
            }
        });

        Thread consumethread = new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    borad.del();
                }
            }
        });

        createThread.start();
        consumethread.start();
        System.out.println("Main Thread exit!");
    }
}

3.2使用ArrayBlockingQueue

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

public class Main {
    static ArrayBlockingQueue<Integer> bordBlockingQueue = new ArrayBlockingQueue<Integer>(
            10);
    public static void main(String[] args) {
        Thread createThread = new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    for (int i = 0; i < 10; i++) {
                        try {
                            bordBlockingQueue.put(i);
                            System.out.println("生产者生产");
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        });

        Thread consumethread = new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    while (!bordBlockingQueue.isEmpty()) {
                        try {
                            System.out.println("消费者消费");
                            bordBlockingQueue.take();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            // TODO Auto-generated catch block
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        });

        createThread.start();
        consumethread.start();
        System.out.println("Main Thread exit!");
    }
}
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