生产者消费者问题 分手后的思念是犯贱 2024-04-01 18:06 34阅读 0赞 ### 生产者和消费者问题概述 ### 生产者消费者问题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。 所谓的生产者消费者问题,实际上主要包含了两类线程: * 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耗数据 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 ![a0f6fe41332f40829991729a09aca08c.png][] 为了体现生产和消费过程中的等待和唤醒,java就提供了几个方法供我们使用,这几个方法在Object类中; **Objrect类的等待和唤醒方法** <table style="width:500px;"> <thead> <tr> <th style="width:128px;">方法名</th> <th style="width:370px;">说明</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td style="width:128px;">void wait()</td> <td style="width:370px;">导致当前线程的等待,直到另一个线程调用该对象的notify()方法或notifyAll()方法</td> </tr> <tr> <td style="width:128px;">void notify()</td> <td style="width:370px;">唤醒正在等待对象监视器的单个线程</td> </tr> <tr> <td style="width:128px;">void notifyAll()</td> <td style="width:370px;">唤醒正在等待对象监视器的所有线程</td> </tr> </tbody> </table> wait()、notify()、notifyAll()这三个方法都是Object类中的final方法,**被所有的类继承且不允许重写**。这三个方法只能在同步方法或者同步代码块中使用,否则会抛出异常 ### 生产者消费者问题案例 ### 生产者消费者案例中包含的类: * 奶箱类(Box): 定义一个成员变量,表示第x瓶奶,提供存储牛奶和获取牛奶的操作 * 生产者类(Producer): 实现Runnable接口,重写run0方法,调用存储牛奶的操作 * 消费者类(Customer): 实现Runnable接口,重写run0方法,调用获取牛奶的操作 * 测试类(BoxDemo): 里面有main方法, main方法中的代码步骤如下: 1. 建奶箱对象,这是共享数据区域 2. 建生产者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传递,因为在这个类中要调用存储牛奶的操作 3. 建消费者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传递,因为在这个类中要调用获取牛奶的操作 4. 建2个线程对象,分别把生产者对象和消费者对象作为构造方法参数传递 5. 启动线程 **测试类(BoxDemo)** /** * 生产者消费者案例中包含的类: * 奶箱类(Box): 定义-个成员变量,表示第x瓶奶,提供存储牛奶和获取牛奶的操作 * 生产者类(Producer): 实现Runnable接口,重写run0方法,调用存储牛奶的操作 * 消费者类(Customer): 实现Runnable接口,重写run0方法,调用获取牛奶的操作 * 测试类(BoxDemo): 里面有main方法, main方法中的代码步骤如下 * ①创建奶箱对象,这是共享数据区域 * ②创建生产者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传递,因为在这个类中要调用存储牛奶的操作 * ③创建消费者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传递,因为在这个类中要调用获取牛奶的操作 * ④创建2个线程对象,分别把生产者对象和消费者对象作为构造方法参数传递 * ⑤启动线程, */ public class BoxDemo { public static void main(String[] args) { //创建奶箱对象,这是共享数据区域 Box b = new Box(); //创建生产者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传递,因为在这个类中要调用存储牛奶的操作 Producer p = new Producer(b); // 创建消费者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传递,因为在这个类中要调用获取牛奶的操作 Customer c = new Customer(b); // 创建2个线程对象,分别把生产者对象和消费者对象作为构造方法参数传递] Thread t1 = new Thread(p); Thread t2 = new Thread(c); //启动线程 t1.start(); t2.start(); } } **奶箱类(Box)** public class Box { //定义一个成员变量,表示第x瓶奶 private int milk; //定义一个成员变量表示奶箱的状态 private boolean state = false; //提供存储牛奶和获取牛奶的操作 public synchronized void put(int milk) { if (state) { try { wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } //如果没有牛奶,就生产牛奶 this.milk = milk; System.out.println("送奶工将第" + this.milk + "瓶奶放入奶箱"); //生产完毕之后,修改奶箱状态 state = true; //唤醒其他等待的线程 notifyAll(); } public synchronized void get() { //如果没有牛奶,等待生产 if (!state) { try { wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } System.out.println("用户拿到第" + this.milk + "瓶奶"); //生产完毕之后,修改奶箱状态 state = false; //唤醒其他等待的线程 notifyAll(); } } **消费者类(Customer)** public class Customer implements Runnable{ private Box b; public Customer(Box b) { this.b = b; } @Override public void run() { while (true){ b.get(); } } } **生产者类(Producer)** public class Producer implements Runnable{ private Box b; public Producer(Box b){ this.b = b; } @Override public void run() { for (int i = 1; i <= 30; i++) { b.put(i); } } } [a0f6fe41332f40829991729a09aca08c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/39a945f8b5204a3498bbba466200661a.png
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