Java生產(chǎn)者消費(fèi)者的三種實(shí)現(xiàn)方式
Java生產(chǎn)者消費(fèi)者的實(shí)現(xiàn)
Java生產(chǎn)者消費(fèi)者是最基礎(chǔ)的線程同步問題,java崗面試中還是很容易遇到的,之前沒寫過多線程的代碼,面試中被問到很尬啊,面完回來惡補(bǔ)下。
在網(wǎng)上查到大概有5種生產(chǎn)者消費(fèi)者的寫法,分別如下。
- 用synchronized對(duì)存儲(chǔ)加鎖,然后用object原生的wait() 和 notify()做同步。
- 用concurrent.locks.Lock,然后用condition的await() 和signal()做同步。
- 直接使用concurrent.BlockingQueue。
- 使用PipedInputStream/PipedOutputStream。
- 使用信號(hào)量semaphore。
我的理解,生產(chǎn)者消費(fèi)者模式,其實(shí)只要保證在存儲(chǔ)端同一時(shí)刻只有一個(gè)線程讀或?qū)懢筒粫?huì)有問題,然后再去考慮線程同步。
方法1 2 5都比較類似,都是加鎖來限制同一時(shí)刻只能有一個(gè)讀或?qū)?。而方? 4其實(shí)是在存儲(chǔ)內(nèi)部去保證讀和寫的唯一的,最低層肯定還是通過鎖機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的,java底層代碼都封裝好了而已?! ?/p>
我自己嘗試寫了下前三種,代碼如下:
synchronized版本
import java.util.LinkedList; import java.util.Queue; public class ProducerAndConsumer { private final int MAX_LEN = 10; private Queue<Integer> queue = new LinkedList<Integer>(); class Producer extends Thread { @Override public void run() { producer(); } private void producer() { while(true) { synchronized (queue) { while (queue.size() == MAX_LEN) { queue.notify(); System.out.println("當(dāng)前隊(duì)列滿"); try { queue.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } queue.add(1); queue.notify(); System.out.println("生產(chǎn)者生產(chǎn)一條任務(wù),當(dāng)前隊(duì)列長度為" + queue.size()); try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } } class Consumer extends Thread { @Override public void run() { consumer(); } private void consumer() { while (true) { synchronized (queue) { while (queue.size() == 0) { queue.notify(); System.out.println("當(dāng)前隊(duì)列為空"); try { queue.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } queue.poll(); queue.notify(); System.out.println("消費(fèi)者消費(fèi)一條任務(wù),當(dāng)前隊(duì)列長度為" + queue.size()); try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } } public static void main(String[] args) { ProducerAndConsumer pc = new ProducerAndConsumer(); Producer producer = pc.new Producer(); Consumer consumer = pc.new Consumer(); producer.start(); consumer.start(); } }
lock版實(shí)現(xiàn),使用了condition做線程之間的同步
import java.util.LinkedList; import java.util.Queue; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; /** * version 1 doesn't use synchronized to improve performance */ public class ProducerAndConsumer1 { private final int MAX_LEN = 10; private Queue<Integer> queue = new LinkedList<Integer>(); private final Lock lock = new ReentrantLock(); private final Condition condition = lock.newCondition(); class Producer extends Thread { @Override public void run() { producer(); } private void producer() { while(true) { lock.lock(); try { while (queue.size() == MAX_LEN) { System.out.println("當(dāng)前隊(duì)列滿"); try { condition.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } queue.add(1); condition.signal(); System.out.println("生產(chǎn)者生產(chǎn)一條任務(wù),當(dāng)前隊(duì)列長度為" + queue.size()); try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } finally { lock.unlock(); } } } } class Consumer extends Thread { @Override public void run() { consumer(); } private void consumer() { while (true) { lock.lock(); try { while (queue.size() == 0) { System.out.println("當(dāng)前隊(duì)列為空"); try { condition.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } queue.poll(); condition.signal(); System.out.println("消費(fèi)者消費(fèi)一條任務(wù),當(dāng)前隊(duì)列長度為" + queue.size()); try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } finally { lock.unlock(); } } } } public static void main(String[] args) { ProducerAndConsumer pc = new ProducerAndConsumer(); Producer producer = pc.new Producer(); Consumer consumer = pc.new Consumer(); producer.start(); consumer.start(); } }
BlockingQueue版實(shí)現(xiàn)
import java.util.Random; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; public class ProducerAndConsumer { private BlockingQueue<Integer> queue = new LinkedBlockingQueue<Integer>(10); class Producer extends Thread { @Override public void run() { producer(); } private void producer() { while(true) { try { queue.put(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("生產(chǎn)者生產(chǎn)一條任務(wù),當(dāng)前隊(duì)列長度為" + queue.size()); try { Thread.sleep(new Random().nextInt(1000)+500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } class Consumer extends Thread { @Override public void run() { consumer(); } private void consumer() { while (true) { try { queue.take(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("消費(fèi)者消費(fèi)一條任務(wù),當(dāng)前隊(duì)列長度為" + queue.size()); try { Thread.sleep(new Random().nextInt(1000)+500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } public static void main(String[] args) { ProducerAndConsumer pc = new ProducerAndConsumer(); Producer producer = pc.new Producer(); Consumer consumer = pc.new Consumer(); producer.start(); consumer.start(); } }
總結(jié)
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn),希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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