一、什么是生产者消费者模式

生产者生产数据存放在缓冲区,消费者从缓冲区拿出数据处理。

可能大家会问这样有何好处?

1.解耦

由于有了缓冲区,生产者和消费者之间不直接依赖,耦合度降低,便于程序拓展和维护。

如果没有缓冲区消费者与生产者是直连的,改动生产者可能对消费者造成影响。

2.并发处理,提升效率

消费者和生产者分离后,两者不形成依赖可以独立运行,提高了效率。

如果是消费者和生产者是直接接触没有缓冲区,假如消费者消费太慢,生产者也只能等待消费者消费完。这样浪费资源。

中间多个缓冲区后,消费者消费慢生产者可以先把生产的东西放在缓冲区,然后等待消费者慢慢消费。

举个例子,就像寄信我们是寄信人可以看做生产者(生产了信)。邮递员看做消费者(处理我们的信),缓冲区就看做是邮筒。

没有缓冲区的话我们就要直接和快递员打交道,假如我们做出什么更改邮递员也需要同样做出更改满足我们的需求。

而且没有邮筒的话,而且每次邮递员都需要找我们取信,效率低下。

假如邮递员处理较慢我们只能等着极其不方便,如果有了邮筒邮递员比较忙我们可以先放在邮筒里等邮递员慢慢处理,这样不妨碍我们寄信。

接下来我们梳理下生产者消费者模式的基本思路。

要实现消费者生产者模式我们还需要知道几个函数

1.wait(),让当前线程等待且会释放对象锁,这时wait()之后的语句不会执行。只有被其他线程用notify或notifyall唤醒,才能重新抢夺锁,获得锁后从wait()方法之后的路径继续执行

如果没有被其他线程唤醒,就不会醒来。

2.nitify()通知在此对象监视器上等待的单个线程醒来,只是通知而且通知是随机的。当前对象监视器上等待的线程获得通知后会金进入等待队列抢夺对象锁。

3.notifyall唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。

注意上面的函数都需要获得对象锁,所以需要synchronized配合使用。

接下来就是具体的代码了:

 缓冲区:

public class Buffer {
private int index = 0;
private int MAX = 5; //定义缓冲区的最大存储量
private Phone pa[] = new Phone[MAX];//定义存储产品的数组 synchronized public void consumer(){ //消费者方法,要加synchronized获得锁,消费线程会进缓冲区拿东西。
if(index <= 0){ //如果缓冲区没有资源,当前线程等待并释放锁。
try {
wait(); //如果该线程被其他线程唤醒并获得锁,从wait()之后继续执行
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} /**
* 消费时一定要注意先--,因为必定先生产后才能消费,
* 而生产后由于++的原因会多加一个1,所以这里需要多减一个1.
* 仓库有货或生产者线程唤醒后消费产品。
* 生产者是先生产然后唤醒消费者,所以唤醒消费者后的缓冲区必有货物.
*/ //从缓冲区拿手机,即消费手机。
System.out.println("消费手机:" + pa[--index].getPhoneNum());
notify(); //消费后唤醒生产者线程。

/**
* 这里的唤醒只是通知下可以抢夺锁了,但也不一定抢到。
* 如果生产者没有抢到锁消费者会继续消费。
* 如果没有货了,消费者自己会等待,然后生产者自然会去生产。
* 锁只有执行完synchronized范围才会释放锁。wait()是可以直接立刻马上释放锁,
* 而且之后的语句也不执行,之后的语句等到下一次被其他线程唤醒并获得锁后才执行。
*/
} synchronized public void producer(Phone p){//生产者,接受来自生产线程生产的产品。
if(index >= MAX){ //如果缓冲区已满,则释放锁并等待。
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
//将生产的产品放在数组中,放入后要加1
pa[index++] = p; //仓库没有满或被消费者线程唤醒后才能生产。
//被消费者叫醒说明 消费者消费了产品,则缓冲区必定没有满.
System.out.println("生产手机:" + p.getPhoneNum());
notify(); //生产后,唤醒消费者线程。
}
}

产品:

public class Phone {
private int num; public Phone(int num){ //构造器设置手机编号
this.num = num;
} public int getPhoneNum(){ //产品中有一个取得当前手机编号的方法。
return num;
}
}

 

生产者

public class Producer implements Runnable{  //生产者线程需要实现Runnable接口
private int i = 0;
private Buffer b; //创建缓冲区对象。 public void setBuffer(Buffer b){ //添加构造方法获得缓冲区对象。
this.b = b;
} public void run(){ //生产者线程生产20个产品
for(i = 0; i < 20; i++){
b.producer(new Phone(i)); //生产者线程将产品放入缓冲区
}
}
}

消费者

public class Consumer implements Runnable{
private Buffer b; public void setBuffer(Buffer b){ //通过方法设置缓冲区对象
this.b = b;
} public void run(){ //消费者线程
for(int i = 0; i < 20; i++){ //消费20个产品
b.consumer(); //进入缓冲区拿产品
}
}
}

客户端

public class ProCon {
public static void main(String[] args) {
Buffer b = new Buffer(); //建立缓冲区 Consumer c = new Consumer(); //建立消费者线程
c.setBuffer(b); //在消费者线程中放入缓冲区对象
Producer p = new Producer(); //建立生产者线程
p.setBuffer(b); //在生产者线程中放入缓冲区对象 new Thread(c).start();
new Thread(p).start();
}
}
运行结果:
生产手机:0
生产手机:1
生产手机:2
生产手机:3
生产手机:4
消费手机:4
消费手机:3
消费手机:2
消费手机:1
消费手机:0
生产手机:5
生产手机:6
生产手机:7
生产手机:8
生产手机:9
消费手机:9
消费手机:8
消费手机:7
消费手机:6
消费手机:5
生产手机:10
生产手机:11
生产手机:12
生产手机:13
生产手机:14
消费手机:14
消费手机:13
消费手机:12
消费手机:11
消费手机:10
生产手机:15
生产手机:16
生产手机:17
生产手机:18
生产手机:19
消费手机:19
消费手机:18
消费手机:17
消费手机:16
消费手机:15

由于这里缓冲区的容量为5,所以每生产5个缓冲区就满了,然后会通知生产者会等待,消费者回来消费。

当消费者消费了5个后没有货物了,消费者会等待,这时生产者又会来生产。

这只是恰好一个线程运行的时间可以生产完5个或者消费5个,在实际中的顺序是不确定的。

但有一点可以确定,必定是生产好了后的产品才能消费。

而且必定是缓冲区满了生产者会停下,缓冲区没有货物了消费者会停下。

2.5多线程(Java学习笔记)生产者消费者模式的更多相关文章

  1. Celery 框架学习笔记(生产者消费者模式)

    生产者消费者模式 在实际的软件开发过程中,经常会碰到如下场景:某个模块负责产生数据,这些数据由另一个模块来负责处理(此处的模块是广义的,可以是类.函数.线程.进程等).产生数据的模块,就形象地称为生产 ...

  2. Java设计模式之生产者消费者模式

    Java设计模式之生产者消费者模式 博客分类: 设计模式 设计模式Java多线程编程thread 转载 对于多线程程序来说,不管任何编程语言,生产者和消费者模型都是最经典的.就像学习每一门编程语言一 ...

  3. java 多线程并发系列之 生产者消费者模式的两种实现

    在并发编程中使用生产者和消费者模式能够解决绝大多数并发问题.该模式通过平衡生产线程和消费线程的工作能力来提高程序的整体处理数据的速度. 为什么要使用生产者和消费者模式 在线程世界里,生产者就是生产数据 ...

  4. java多线程系列15 设计模式 生产者 - 消费者模式

    生产者-消费者 生产者消费者模式是一个非常经典的多线程模式,比如我们用到的Mq就是其中一种具体实现 在该模式中 通常会有2类线程,消费者线程和生产者线程 生产者提交用户请求 消费者负责处理生产者提交的 ...

  5. Java多线程—阻塞队列和生产者-消费者模式

    阻塞队列支持生产者-消费者这种设计模式.该模式将“找出需要完成的工作”与“执行工作”这两个过程分离开来,并把工作项放入一个“待完成“列表中以便在随后处理,而不是找出后立即处理.生产者-消费者模式能简化 ...

  6. Java 并发编程 生产者消费者模式

    本文部分摘自<Java 并发编程的艺术> 模式概述 在线程的世界里,生产者就是生产数据的线程,消费者就是消费数据的数据.生产者和消费者彼此之间不直接通信,而是通过阻塞队列进行通信,所以生产 ...

  7. java设计模式之生产者/消费者模式

    什么是生产者/消费者模式? 某个模块负责产生数据,这些数据由另一个模块来负责处理(此处的模块是广义的,可以是类.函数.线程.进程等).产生数据的模块,就形象地称为生产者:而处理数据的模块,就称为消费者 ...

  8. Java多线程学习笔记--生产消费者模式

    实际开发中,我们经常会接触到生产消费者模型,如:Android的Looper相应handler处理UI操作,Socket通信的响应过程.数据缓冲区在文件读写应用等.强大的模型框架,鉴于本人水平有限目前 ...

  9. 多线程学习之三生产者消费者模式Guarded Suspension

    Guarded Suspension[生产消费者模式] 一:guarded suspension的参与者--->guardedObject(被防卫)参与者                1.1该 ...

  10. 2.1多线程(java学习笔记) java中多线程的实现(附静态代理模式)

    一.多线程 首先我们要清楚程序.进程.线程的关系. 首先进程从属于程序,线程从属于进程. 程序指计算机执行操作或任务的指令集合,是一个静态的概念. 但我们实际运行程序时,并发程序因为相互制约,具有“执 ...

随机推荐

  1. 一个初学者的辛酸路程-前端cs

    一.主要内容 继续CSS 二.CSS 第一个: postion 网页有一类就是返回顶部,一直在右下角,还有打开一个网页顶部有个菜单,滚动滑轮,顶部永远在上面. position:  fiexd  == ...

  2. 孤荷凌寒自学python第三十一天python的datetime.timedelta模块

     孤荷凌寒自学python第三十一天python的datetime.timedelta模块 (完整学习过程屏幕记录视频地址在文末,手写笔记在文末) datetime.timedelta模块是一个表示 ...

  3. 2 28TOP100

    import json import requests from requests.exceptions import RequestException import re import time d ...

  4. 云效(阿里云)流水线 + nginx + uWsgi + flask + python3 基础环境搭建 --备忘

    一.开发环境搭建 1.安装python3 yum -y groupinstall "Development tools" yum -y install zlib-devel bzi ...

  5. Linux网络运维相关

    删除特殊的用户和用户组 userdel games group games   关闭不需要的服务 chkconfig chkconfig --level 345 bluetooth off   删减系 ...

  6. usb host和device的关系-ARM 论坛 - 21ic电子技术论坛

    usb host和device的关系 疑问1:我们通常所用的u盘应该是usb device吧?我想这个不用多说,呵呵. ===============恩.============== 疑问2:我们通常 ...

  7. hdu 3986 Harry Potter and the Final Battle (最短路径)

    Harry Potter and the Final Battle Time Limit: 5000/3000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/6553 ...

  8. Codeforces Round #388 (Div. 2) 749E(巧妙的概率dp思想)

    题目大意 给定一个1到n的排列,然后随机选取一个区间,让这个区间内的数随机改变顺序,问这样的一次操作后,该排列的逆序数的期望是多少 首先,一个随机的长度为len的排列的逆序数是(len)*(len-1 ...

  9. 湘潭邀请赛 2018 E From Tree to Graph

    题意: 给出一棵树以及m,a,b,x0,y0.之后加m条边{(x1,LCA(x1,y1)),(x2,LCA(x2,y2))...(xm,LCA(xm,ym))}.定义z = f(0)^f(1)^... ...

  10. [HNOI2015][bzoj4011] 落叶枫音 [拓扑DP]

    题面 传送门 思路 首先有一个结论(应该是有比较大的利用价值的): 有向无环图的生成外向树树个数等于所有入度非0的点的入度乘积 然后这道题里面,唯一不合拍的因素就是这里有一条可能成环的边 我们可以把这 ...