`

java解决生产者和消费者的三种方式

 
阅读更多

生产者和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个存储空间,如下图所示,生产者向空间里存放数据,而消费者取用数据,如果不加以协调可能会出现以下情况:





生产者消费者图

  存储空间已满,而生产者占用着它,消费者等着生产者让出空间从而去除产品,生产者等着消费者消费产品,从而向空间中添加产品。互相等待,从而发生死锁。


1、wait()和notify()

import java.util.LinkedList;

public class ProducerConsumer {
    private LinkedList<Object> storeHouse = new LinkedList<Object>();
    private int MAX = 10;

    public ProducerConsumer() {
    }

    public void start() {
        new Producer().start();
        new Comsumer().start();
    }

    class Producer extends Thread {
        public void run() {
            while (true) {
                synchronized (storeHouse) {
                    try {
                        while (storeHouse.size() == MAX) {
                            System.out.println("storeHouse is full , please wait");
                            storeHouse.wait();
                        }
                        Object newOb = new Object();
                        if (storeHouse.add(newOb)) {
                            System.out.println("Producer put a Object to storeHouse");
                            Thread.sleep((long) (Math.random() * 3000));
                            storeHouse.notify();
                        }
                    } catch (InterruptedException ie) {
                        System.out.println("producer is interrupted!");
                    }

                }
            }
        }
    }

    class Comsumer extends Thread {
        public void run() {
            while (true) {
                synchronized (storeHouse) {
                    try {
                        while (storeHouse.size() == 0) {
                            System.out.println("storeHouse is empty , please wait");
                            storeHouse.wait();
                        }
                        storeHouse.removeLast();
                        System.out.println("Comsumer get  a Object from storeHouse");
                        Thread.sleep((long) (Math.random() * 3000));
                        storeHouse.notify();
                    } catch (InterruptedException ie) {
                        System.out.println("Consumer is interrupted");
                    }

                }
            }

        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ProducerConsumer pc = new ProducerConsumer();
        pc.start();
    }
}





2、await()和signal(),即线程锁的方式

package sort;

import java.util.LinkedList;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class ProducerConsumer {
    private LinkedList<Object> myList = new LinkedList<Object>();
    private int MAX = 10;
    private final Lock lock = new ReentrantLock();
    private final Condition full = lock.newCondition();
    private final Condition empty = lock.newCondition();

    public ProducerConsumer() {
    }

    public void start() {
        new Producer().start();
        new Consumer().start();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ProducerConsumer s2 = new ProducerConsumer();
        s2.start();
    }

    class Producer extends Thread {
        public void run() {
            while (true) {
                lock.lock();
                try {
                    while (myList.size() == MAX) {
                        System.out.println("warning: it's full!");
                        full.await();
                    }
                    Object o = new Object();
                    if (myList.add(o)) {
                        System.out.println("Producer: " + o);
                        empty.signal();
                    }
                } catch (InterruptedException ie) {
                    System.out.println("producer is interrupted!");
                } finally {
                    lock.unlock();
                }
            }
        }
    }

    class Consumer extends Thread {
        public void run() {
            while (true) {
                lock.lock();
                try {
                    while (myList.size() == 0) {
                        System.out.println("warning: it's empty!");
                        empty.await();
                    }
                    Object o = myList.removeLast();
                    System.out.println("Consumer: " + o);
                    full.signal();
                } catch (InterruptedException ie) {
                    System.out.println("consumer is interrupted!");
                } finally {
                    lock.unlock();
                }
            }
        }
    }

}







3、阻塞队列的方式

import java.util.concurrent.*;

public class ProducerConsumer {
    // 建立一个阻塞队列
    private LinkedBlockingQueue<Object> queue = new LinkedBlockingQueue<Object>(10);

    public ProducerConsumer() {
    }

    public void start() {
        new Producer().start();
        new Consumer().start();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ProducerConsumer s3 = new ProducerConsumer();
        s3.start();
    }

    class Producer extends Thread {
        public void run() {
            while (true) {
                try {
                    Object o = new Object();
                    // 取出一个对象
                    queue.put(o);
                    System.out.println("Producer: " + o);
                } catch (InterruptedException e) {
                    System.out.println("producer is interrupted!");
                }
                // }
            }
        }
    }

    class Consumer extends Thread {
        public void run() {
            while (true) {
                try {
                    // 取出一个对象
                    Object o = queue.take();
                    System.out.println("Consumer: " + o);
                } catch (InterruptedException e) {
                    System.out.println("producer is interrupted!");
                }
                // }
            }
        }
    }

}












  • 大小: 12.1 KB
分享到:
评论

相关推荐

    java多线程实现生产者和消费者

    `BlockingQueue`接口提供了线程安全的队列,自动处理了等待和唤醒操作,是实现生产者-消费者模型的一种高效方式。 4. **条件变量**:`wait()`, `notify()`和`notifyAll()`是基于条件变量的,它们可以使得线程在特定...

    java生产者与消费者实验报告

    在并发编程中,生产者-消费者模式是一种经典的解决同步问题的设计模式。本实验旨在通过实际编程操作,深入理解Java中生产者与消费者模型的工作机制及其同步控制策略,具体目标为实现多生产者与多消费者之间的数据...

    Java 生产者消费者模式

    总之,生产者消费者模式和中介者设计模式的结合是解决并发问题的一种有效方式,它可以帮助我们构建更加灵活、可维护的系统。通过阅读你提供的`consumption`代码,我们可以深入理解这些概念在实际项目中的应用。

    JAVA实现线程间同步与互斥生产者消费者问题

    在`JThreadSynch`这个压缩包文件中,我们可以预见到包含的Java源代码将展示以上的一种或多种机制,通过具体的示例代码来解释和实现生产者消费者问题的线程同步和互斥。通过学习和理解这个示例,开发者可以更好地掌握...

    生产者与消费者 java实现

    Java中解决这一问题的关键类是`java.util.concurrent`包下的`BlockingQueue`接口,它提供了线程安全的队列操作,如`put()`和`take()`方法,分别用于生产者放入产品和消费者取出产品。当队列满时,`put()`会阻塞生产...

    java生产者消费者问题

    在实际应用中,我们可以通过以下步骤解决生产者消费者问题: 1. 定义一个缓冲区,可以用数组、链表或其他数据结构实现。 2. 使用synchronized关键字保护缓冲区,确保同一时间只有一个线程能访问。 3. 实现生产者线程...

    java生产者消费者demo

    在Java中,有几种常见的解决生产者消费者问题的方法: 1. **阻塞队列(BlockingQueue)**:Java并发包`java.util.concurrent`中的`BlockingQueue`是一个理想的选择。生产者可以使用`put()`方法将产品放入队列,而...

    java生产者消费者

    Java生产者消费者模式是一种多线程设计模式,它在并发编程中被广泛使用,用于解决资源的共享问题。在这个模式中,"生产者"负责创建数据,而"消费者"则负责处理这些数据。它们通过一个共享的数据缓冲区进行通信,避免...

    java 编写的生产者与消费者问题

    该问题描述了两个并发执行的进程——生产者和消费者,它们共享一个有限大小的缓冲区。生产者进程负责生成数据(消息)并放入缓冲区,而消费者进程则负责从缓冲区取出并处理这些数据。这个问题的核心挑战在于如何协调...

    java实现生产者消费者

    在Java编程中,"生产者消费者"模式是一种典型的多线程问题解决模型,它通过共享资源来协调生产者和消费者之间的操作。这个模式的核心在于如何有效地管理资源的生产和消费,以避免生产过快导致资源浪费,或者消费者...

    生产者 消费者 进程 可视化 java

    总结来说,这个程序设计了一个基于Java的生产者-消费者问题的可视化解决方案,利用多线程和进程同步机制来模拟车库(缓冲区)中数据的生产与消耗过程。通过图形用户界面,用户可以直观地看到生产者和消费者如何在...

    java 生产者消费者问题(源码)

    Java生产者消费者问题是多线程编程中的一个经典案例,它主要展示了如何通过共享资源来实现线程间的协作。这个问题源于现实生活中的生产流水线,其中生产者负责制造产品,而消费者负责消耗这些产品。在计算机系统中,...

    java生产者消费者模型

    Java生产者消费者模型是多线程编程中一种经典的并发控制模型,它源于操作系统中的哲学思想,用于解决资源的共享和异步处理问题。在该模型中,"生产者"线程负责生成数据,而"消费者"线程则负责消费这些数据。两者之间...

    java生产者与消费者问题

    除了`BlockingQueue`,Java还提供了其他同步工具,如`synchronized`关键字、`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`方法,以及`ReentrantLock`、`Condition`等,它们都可以用来解决生产者消费者问题,但`BlockingQueue...

    JAVA死锁and生产者消费者问题

    在实际开发中,了解并熟练掌握死锁的原理和预防策略,以及如何有效地解决生产者消费者问题,将有助于编写出更加健壮的多线程程序。通过分析`ThreadDeadLock.java`和`ProducerConsumer.java`的源码,我们可以深入理解...

    利用记录型信号量解决生产者-消费者问题.doc

    记录型信号量通常用于解决生产者-消费者问题,因为它可以记录缓冲池中的空缓冲区和满缓冲区的数量,从而实现生产者和消费者的同步。 解决生产者-消费者问题的方法 为了解决生产者-消费者问题,我们可以使用记录型...

    生产者消费者模式在java中的应用

    生产者消费者模式是一种经典的多线程同步问题解决方案,在Java中有着广泛的应用。它主要用于解决系统中数据处理的并发问题,确保生产者线程与消费者线程之间的协作与数据的有序处理。这种模式遵循一个基本原理:生产...

    java版本的生产者与消费者

    在Java编程领域,"生产者与消费者"模式是一种常见的多线程问题解决方案,它涉及到并发编程和线程协作。在这个模式中,生产者负责创建资源,而消费者则负责消费这些资源。这种模式常用于实现缓存、队列和其他数据结构...

    生产者消费者java源码

    在Java编程中,"生产者消费者"模式是一种经典的多线程设计模式,它主要用于解决并发问题,特别是数据处理和资源管理。在这个模式中,生产者负责生成数据,而消费者则负责消耗这些数据。这种模式利用了Java的并发API...

    生产者消费者 java

    生产者消费者模型是一种经典的多线程编程模式,被广泛应用于解决并发环境下的数据生产和消费问题。在这个模型中,“生产者”负责创建数据并将其放入缓冲区(通常是一个队列),而“消费者”则负责从该缓冲区获取数据...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics