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[Java/JSP] Java线程:并发协作-生产者消费者模型 [复制链接] qrcode

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大法师的 该用户已被删除
发表于: 2013-1-8 14:27:30 | 显示全部楼层

  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样,Hello World!都是最经典的例子。
  实际上,准确说应该是“生产者-消费者-仓储”模型,离开了仓储,生产者消费者模型就显得没有说服力了。
  对于此模型,应该明确一下几点:
  1、生产者仅仅在仓储未满时候生产,仓满则停止生产。
  2、消费者仅仅在仓储有产品时候才能消费,仓空则等待。
  3、当消费者发现仓储没产品可消费时候会通知生产者生产。
  4、生产者在生产出可消费产品时候,应该通知等待的消费者去消费。
  此模型将要结合java.lang.Object的wait与notify、notifyAll方法来实现以上的需求。这是非常重要的。
  说明:
  对于本例,要说明的是当发现不能满足生产或者消费条件的时候,调用对象的wait方法,wait方法的作用是释放当前线程的所获得的锁,并调用对象的notifyAll() 方法,通知(唤醒)该对象上其他等待线程,使得其继续执行。这样,整个生产者、消费者线程得以正确的协作执行。
  notifyAll() 方法,起到的是一个通知作用,不释放锁,也不获取锁。只是告诉该对象上等待的线程“可以竞争执行了,都醒来去执行吧”。
  本例仅仅是生产者消费者模型中最简单的一种表示,本例中,如果消费者消费的仓储量达不到满足,而又没有生产者,则程序会一直处于等待状态,这当然是不对的。实际上可以将此例进行修改,修改为,根据消费驱动生产,同时生产兼顾仓库,如果仓不满就生产,并对每次最大消费量做个限制,这样就不存在此问题了,当然这样的例子更复杂,更难以说明这样一个简单模型。
  Java代码
  1. /*
  2. * To change this template, choose Tools | Templates
  3. * and open the template in the editor.
  4. */
  5. package test2;
  6.
  7. /**
  8. *
  9. * @author ray
  10. */
  11. /**
  12. * Java线程:并发协作-生产者消费者模型
  13. *
  14. * @author leizhimin 2009-11-4 14:54:36
  15. */
  16. public class Test2 {
  17. public static void main(String[] args) {
  18. Godown godown = new Godown(30);
  19. Consumer c1 = new Consumer(50, godown);
  20. Consumer c2 = new Consumer(20, godown);
  21. Consumer c3 = new Consumer(30, godown);
  22. Producer p1 = new Producer(10, godown);
  23. Producer p2 = new Producer(10, godown);
  24. Producer p3 = new Producer(10, godown);
  25. Producer p4 = new Producer(10, godown);
  26. Producer p5 = new Producer(10, godown);
  27. Producer p6 = new Producer(10, godown);
  28. Producer p7 = new Producer(80, godown);
  29.
  30. c1.start();
  31. c2.start();
  32. c3.start();
  33. p1.start();
  34. p2.start();
  35. p3.start();
  36. p4.start();
  37. p5.start();
  38. p6.start();
  39. p7.start();
  40. }
  41. }
  42.
  43. /**
  44. * 仓库
  45. */
  46. class Godown {
  47. public static final int max_size = 100; //最大库存量
  48. public int curnum; //当前库存量
  49.
  50. Godown() {
  51. }
  52.
  53. Godown(int curnum) {
  54. this.curnum = curnum;
  55. }
  56.
  57. /**
  58. * 生产指定数量的产品
  59. *
  60. * @param neednum
  61. */
  62. public synchronized void produce(int neednum) {
  63. //测试是否需要生产
  64. while (neednum + curnum > max_size) {
  65. System.out.println("要生产的产品数量" + neednum + "超过剩余库存量" + (max_size -curnum) + ",暂时不能执行生产任务!");
  66. try {
  67. //当前的生产线程等待
  68. wait();
  69. } catch (InterruptedException e) {
  70. e.printStackTrace();
  71. }
  72. }
  73. //满足生产条件,则进行生产,这里简单的更改当前库存量
  74. curnum += neednum;
  75. System.out.println("已经生产了" + neednum + "个产品,现仓储量为" + curnum);
  76. //唤醒在此对象监视器上等待的所有线程
  77. notifyAll();
  78. }
  79.
  80. /**
  81. * 消费指定数量的产品
  82. *
  83. * @param neednum
  84. */
  85. public synchronized void consume(int neednum) {
  86. //测试是否可消费
  87. while (curnum < neednum) {
  88. try {
  89. //当前的生产线程等待
  90. wait();
  91. } catch (InterruptedException e) {
  92. e.printStackTrace();
  93. }
  94. }
  95. //满足消费条件,则进行消费,这里简单的更改当前库存量
  96. curnum -= neednum;
  97. System.out.println("已经消费了" + neednum + "个产品,现仓储量为" + curnum);
  98. //唤醒在此对象监视器上等待的所有线程
  99. notifyAll();
  100. }
  101. }
  102.
  103. /**
  104. * 生产者
  105. */
  106. class Producer extends Thread {
  107. private int neednum; //生产产品的数量
  108. private Godown godown; //仓库
  109.
  110. Producer(int neednum, Godown godown) {
  111. this.neednum = neednum;
  112. this.godown = godown;
  113. }
  114.
  115. public void run() {
  116. //生产指定数量的产品
  117. godown.produce(neednum);
  118. }
  119. }
  120.
  121. /**
  122. * 消费者
  123. */
  124. class Consumer extends Thread {
  125. private int neednum; //生产产品的数量
  126. private Godown godown; //仓库
  127.
  128. Consumer(int neednum, Godown godown) {
  129. this.neednum = neednum;
  130. this.godown = godown;
  131. }
  132.
  133. public void run() {
  134. //消费指定数量的产品
  135. godown.consume(neednum);
  136. }
  137. }
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