Java基础进阶多线程-生产者和消费者模式

简介: Java基础进阶多线程-生产者和消费者模式

1、什么是“生产者和消费者模式”?


生产线程负责生产,消费线程负责消费

生产线程和消费线程要达到均衡

这是一种特殊的业务需求,在这种特殊的情况下需要使用wait方法和notify方法


2、wait和notify方法不是线程对象的方法,是普通java对象都有的方法


3、wait和notify方法建立在线程同步的基础之上。因为多线程要同时操作一个仓库。有线程安全问题


4、wait方法作用:o.wait()让正在o对象上活动的线程t进入等待状态,并且释放掉t线程之前占有的o对象的锁


5、notify方法作用:o.notify()让正在o对象上等待的线程唤醒,只是通知,不会释放o对象上之前占有的锁


6、模拟需求:


仓库我们采用List集合

List集合中假设只能存储一个元素

1个元素就表示仓库满l

如果List集合中元素个数是0,就表示仓库空了

保证List集合中永远都是最多存储一个元素了

必须做到,生产一个,消费一个


0a2653c851af460fa595bd959398a8f1.png2d65d23f6d4748949b924e4057485923.png


示例代码01:


public class ThreadTest16 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个仓库对象,共享的
        List list = new ArrayList();
        //创建对象
        //创建生产者对象
        Thread t1 = new Producter(list);
        //创建消费者对象
        Thread t2 = new Consumer(list);
        t1.setName("生产者线程");
        t2.setName("消费者线程");
        //启动线程
        t1.start();
        t2.start();
    }
}
//生产者线程
class Producter extends Thread{
    private List list;
    public Producter(List list){
        this.list = list;
    }
    public void run(){
        while(true) {
            synchronized (list) {
                if (list.size() > 0) {
                    try {
                        list.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                Object obj = new Object();
                list.add(obj);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + obj);
                //线程唤醒
                list.notifyAll();
            }
        }
    }
}
//消费者线程
class Consumer extends Thread{
    private List list;
    public Consumer(List list){
        this.list = list;
    }
    public void run(){
        while(true){
            synchronized (list) {
                if (list.size() == 0) {
                    try {
                        list.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                Object obj = list.remove(0);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + obj);
                list.notifyAll();
            }
        }
    }
}


运行结果:


6de278e6d6694ce5bb08e7e842b7e74b.png


使用生产者和消费者模式实现,交替输出:

假设只有两个线程,输出以下结果:


t1—>1

t2—>2

t3—>3

t4—>4

t5—>5

t6—>6

t7—>7

要求:必须交替执行,并且t1线程负责输出奇数,t2线程输出偶数

两个线程共享一个数字,每个线程执行时都要对这个数字进行:++


示例代码02:


public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        //创建数字类对象
        Num num = new Num();
        //创建生产者对象
        Thread t1 = new Producter(num);
        //创建消费者对象
        Thread t2 = new Consumer(num);
        //修改线程名字
        t1.setName("t1");
        t2.setName("t2");
        //启动线程
        t1.start();
        t2.start();
    }
}
//共享数据
class Num{
    int i = 1;
}
//生产者线程
class Producter extends Thread{
    private Num num;
    public Producter(Num num){
        this.num = num;
    }
    public void run(){
        while(true){
            synchronized (num) {
                if ((num.i % 2) == 0) {
                    try {
                        num.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + num.i++);
                try {
                    //延迟1秒输出
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                num.notifyAll();
            }
        }
    }
}
//消费者线程
class Consumer extends Thread{
    private Num num;
    public Consumer(Num num){
        this.num = num;
    }
    public void run(){
        while(true){
            synchronized (num) {
                if ((num.i % 2) == 1) {
                    try {
                        num.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + num.i++);
                try {
                    //延迟一秒输出
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                num.notifyAll();
            }
        }
    }
}


运行结果:


8ec4f2997fb246878c34ecd6d122b7c6.png

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