再谈线程：生产者与消费者

昨天提到了线程，那么就不得不提到“生产者与消费者”这样一个经典的线程同步问题。

场景描述：
一个仓库，生产者在工厂里生产了产品后，将产品存放到仓库里，仓库存放数量有限，当满仓后，停止生产，直到有消费着将产品消费后才继续生产；消费者从仓库里提取产品，当仓库空仓时，停止消费产品，直到仓库中有产品时，才继续消费产品。

代码的实现（调整线程sleep时间可以实现生产速度与消费速度的不同）：
TestProduceAndConsumer.java

package com.nantian;

import java.util.Random;

public class TestProduceAndConsumer {

public static void main(String[] args) {

// 创建一个工厂对象

ProductFactory pf = new ProductFactory();

// 创建一个生产者和一个消费者，传递工厂的引用，保证两者操作的是同一个工厂

Producer p = new Producer(pf);

Consumer c = new Consumer(pf);

// 启动两个线程

p.start();

c.start();

}

// 产品工厂

class ProductFactory {

// product表示仓库

private char[] product = { ' ', ' ', ' ', ' ', ' '};

// flag标记产品数量

private int flag = 0;

// 生产产品

public synchronized void produceProduct(char p) throws InterruptedException {

// 判断产品是否满仓，以便决定是否继续生产

if (flag == product.length) {

this.wait();

}

// 当代码执行到这里，一定不是满仓状态

product[flag++] = p;

// 查看此时仓库状态（这里不属于业务逻辑部分）

System.out.print(p + "被生产，当前仓库状态：");

for (char tmp : product) {

System.out.print(tmp);

}

System.out.println();

// 生产方法完成，如果存在等待队列中的线程，应该唤醒

this.notifyAll();

}

// 消费产品

public synchronized char consumeProduct() throws InterruptedException {

// 判断仓库是否空仓，以便决定是否消费产品

if(flag == 0) {

this.wait();

}

// 当代码执行到这里，一定不是空仓状态

char p = product[--flag]; product[flag]=' ';

// 查看此时仓库状态（这里不属于业务逻辑部分）

System.out.print(p + "被消费，当前仓库状态：");

for(char tmp : product) {

System.out.print(tmp);

}

System.out.println();

// 消费方法完成，如果存在等待队列中的线程，应该唤醒

this.notifyAll();

return p;

}

// 生产者

class Producer extends Thread {

private ProductFactory pf = null;

public Producer(ProductFactory pf) {

this.pf = pf;

}

public void run() {

// 一共生产20个产品

for(int i=0; i<20; i++) {

// 随机产生一个大写字母作为产品

Random r = new Random();

char p = (char)(r.nextInt(26) + 'A');

try {

// 产品入库

pf.produceProduct(p);

// 故意sleep，以便消费线程有机会获得CPU时间片，方便演示

Thread.sleep(200);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

// 消费者

class Consumer extends Thread {

private ProductFactory pf = null;

public Consumer(ProductFactory pf) {

this.pf = pf;

}

public void run() {

// 一共消费20个产品

for(int i=0; i<20; i++) {

try {

// 产品出库

pf.consumeProduct();

// 故意sleep，以便生产线程有机会获得CPU时间片，方便演示

// sleep时间稍微错开，阻止同时竞争CPU时间片

Thread.sleep(300);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

posted on 2009-06-04 10:57 Liver 阅读(1409) 评论(4) 编辑收藏所属分类: CoreJava

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