生产者消费者模式（解决多线程容易死锁的一个方案）

向右看齐 2022-07-12 11:43 137阅读 0赞

*  生产者消费者问题，也称为有限缓冲问题，是一个多线程同步问题的经典案例。该问题描叙了俩个共享固定大小缓冲区的线程——即所谓的“生产者”和“消费者”——在实际运行时会发生的问题。生产者的主要作用是生产一定量的数据放到缓冲区中，然后重复此过程。与此同时，消费者也在缓冲区消耗这些数据。该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据，消费者不会在缓冲区中空时消耗数据

*   要解决该问题，就必须让生产者在缓冲区满时休眠（要么干脆就放弃数据），等到下次消费者消耗缓冲区中的数据时，生产者才能被唤醒，开始往缓冲区添加数据。同样，也可以让消费者在缓冲区空时进入休眠，等到生产者往缓冲区添加数据之后，再唤醒消费者。通常常用的方法有信号灯法、管程等。如果解决方法不够完善，则容易出现死锁的情况。出现死锁时，俩个线程都会陷入休眠，等待对方唤醒自己

例子;演电影看电影（生产消费者模式）

共享资源Movie

package com.txr.thread.pro;
    
    
    /**
     * 一个场景,共同的资源
     * 生产者消费者模式信号灯法
     * wait()会释放锁，sleep()不释放锁
     * notify()/notifyAll()：唤醒
     * @author Administrator
     *
     */
    public class Movie {
    	private String pic;
    	//信号灯 flag = true --->生产者生成产，消费者等待，生产完成后通知消费
    	//flag = false ---->消费者消费，生产者等待，消费完后通知生产
    	private boolean flag=true;
    	/**
    	 * 播放
    	 * @param pic
    	 */
    	public synchronized void play(String pic)
    	{
    		if(!flag){
    			//生产者等待
    			try {
    				this.wait();
    			} catch (InterruptedException e) {
    				// TODO Auto-generated catch block
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    		//开始生产
    		try {
    			Thread.sleep(500);
    		} catch (InterruptedException e) {
    			// TODO Auto-generated catch block
    			e.printStackTrace();
    		}
    		//生产完毕
    		this.pic=pic;
    		System.out.println("生产了:"+pic);
    		//通知消费
    		this.notify();
    		//生产者停下
    		this.flag=false;
    	}
    	
    	public synchronized void watch()
    	{
    		if(flag){
    			//消费者等待
    			try {
    				this.wait();
    			} catch (InterruptedException e) {
    				// TODO Auto-generated catch block
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    		//开始消费
    		try {
    			Thread.sleep(200);
    		} catch (InterruptedException e) {
    			// TODO Auto-generated catch block
    			e.printStackTrace();
    		}
    		//消费完毕
    		System.out.println("消费了"+pic);
    		//通知生产
    		this.notify();
    		//消费停止
    		this.flag=true;
    	}
    }

生产者：演员

package com.txr.thread.pro;
    
    /**
     * 生产者
     * @author Administrator
     *
     */
    public class Player implements Runnable{
    
    	private Movie m;
    	public Player(Movie m)
    	{
    		this.m=m;
    	}
    	@Override
    	public void run() {
    		for(int i=0;i<20;i++)
    			if(i%2==0)
    				m.play("左青龙");
    			else
    				m.play("右白虎");
    		
    	}
    	
    }

消费者：观众

package com.txr.thread.pro;
    
    /**
     * 消费者
     * @author Administrator
     *
     */
    public class watcher implements Runnable{
    	private Movie m;
    	
    	public watcher(Movie m) {
    		this.m=m;
    	}
    	@Override
    	public void run() {
    		for(int i=0;i<20;i++)
    			m.watch();
    	}
    
    }

测试：

package com.txr.thread.pro;
    
    public class App {
    	public static void main(String[] args) {
    		//共同的资源
    		Movie m=new Movie();
    		
    		//多线程
    		Player p=new Player(m);
    		watcher w=new watcher(m);
    		
    		new Thread(p).start();
    		new Thread(w).start();
    	}
    }