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【重学java】多线程基础(生产者消费者)
2023-05-28
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江海入海,知识涌动,这是我参与江海计划的第28篇。
生产者消费者
生产者和消费者模式概述【应用】
概述 生产者消费者模式是一个十分经典的多线程协作的模式,弄懂生产者消费者问题能够让我们对多线程编程的理解更加深刻。 所谓生产者消费者问题,实际上主要是包含了两类线程: 一类是生产者线程用于生产数据 一类是消费者线程用于消费数据 为了解耦生产者和消费者的关系,通常会采用共享的数据区域,就像是一个仓库 生产者生产数据之后直接放置在共享数据区中,并不需要关心消费者的行为 消费者只需要从共享数据区中去获取数据,并不需要关心生产者的行为
object类的等待和唤醒方法
方法名
说明
void wait()
导致当前线程等待,直到另一个线程调用该对象的 notify()方法或 notifyall()方法
void notify()
唤醒正在等待对象监视器的单个线程
void notifyall()
唤醒正在等待对象监视器的所有线程

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。
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。
生产者和消费者案例【应用】
案例需求
桌子类(desk):定义表示包子数量的变量,定义锁对象变量,定义标记桌子上有无包子的变量
生产者类(cooker):实现runnable接口,重写run()方法,设置线程任务 1.判断是否有包子,决定当前线程是否执行 2.如果有包子,就进入等待状态,如果没有包子,继续执行,生产包子 3.生产包子之后,更新桌子上包子状态,唤醒消费者消费包子
消费者类(foodie):实现runnable接口,重写run()方法,设置线程任务 1.判断是否有包子,决定当前线程是否执行 2.如果没有包子,就进入等待状态,如果有包子,就消费包子 3.消费包子后,更新桌子上包子状态,唤醒生产者生产包子
测试类(demo):里面有main方法,main方法中的代码步骤如下 创建生产者线程和消费者线程对象 分别开启两个线程
代码实现
plain text
复制代码
public class desk {
//定义一个标记
//true 就表示桌子上有汉堡包的,此时允许吃货执行
//false 就表示桌子上没有汉堡包的,此时允许厨师执行
public static boolean flag = false;
//汉堡包的总数量
public static int count = 10;
//锁对象
public static final object lock = new object();
}
public class cooker extends thread {
// 生产者步骤:
// 1,判断桌子上是否有汉堡包
// 如果有就等待,如果没有才生产。
// 2,把汉堡包放在桌子上。
// 3,叫醒等待的消费者开吃。
@override
public void run() {
while(true){
synchronized (desk.lock){
if(desk.count == 0){
break;
}else{
if(!desk.flag){
//生产
system.out.println("厨师正在生产汉堡包");
desk.flag = true;
desk.lock.notifyall();
}else{
try {
desk.lock.wait();
} catch (interruptedexception e) {
生产者和消费者案例优化【应用】
需求
将desk类中的变量,采用面向对象的方式封装起来
生产者和消费者类中构造方法接收desk类对象,之后在run方法中进行使用
创建生产者和消费者线程对象,构造方法中传入desk类对象
开启两个线程
代码实现
阻塞队列基本使用【理解】
阻塞队列继承结构
常见blockingqueue: arrayblockingqueue: 底层是数组,有界 linkedblockingqueue: 底层是链表,无界.但不是真正的无界,最大为int的最大值
blockingqueue的核心方法: put(anobject): 将参数放入队列,如果放不进去会阻塞 take(): 取出第一个数据,取不到会阻塞
代码示例
阻塞队列实现等待唤醒机制【理解】
案例需求
生产者类(cooker):实现runnable接口,重写run()方法,设置线程任务 1.构造方法中接收一个阻塞队列对象 2.在run方法中循环向阻塞队列中添加包子 3.打印添加结果
消费者类(foodie):实现runnable接口,重写run()方法,设置线程任务 1.构造方法中接收一个阻塞队列对象 2.在run方法中循环获取阻塞队列中的包子 3.打印获取结果
测试类(demo):里面有main方法,main方法中的代码步骤如下 创建阻塞队列对象 创建生产者线程和消费者线程对象,构造方法中传入阻塞队列对象 分别开启两个线程
代码实现
注意:最终的打印结果可能回出现同样的语句重复输出,这不符合预期。
这是因为arrayblockingqueue的底层源代码是用reentrantlock锁了,实现线程同步,但是system.out语句是我们自己写的,打印语句没有实现线程同步,所以可能打印的时候出现问题,这只是个小问题。
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