Java基础进阶多线程-生产者和消费者模式

约定不等于承诺〃 2023-10-08 16:54 29阅读 0赞

1、什么是“生产者和消费者模式”？

*  生产线程负责生产，消费线程负责消费
 *  生产线程和消费线程要达到均衡
 *  这是一种特殊的业务需求，在这种特殊的情况下需要使用wait方法和notify方法

2、wait和notify方法不是线程对象的方法，是普通java对象都有的方法  
3、wait和notify方法建立在线程同步的基础之上。因为多线程要同时操作一个仓库。有线程安全问题  
4、wait方法作用：o.wait()让正在o对象上活动的线程t进入等待状态，并且释放掉t线程之前占有的o对象的锁  
5、notify方法作用：o.notify()让正在o对象上等待的线程唤醒，只是通知，不会释放o对象上之前占有的锁  
6、模拟需求：

*  仓库我们采用List集合  
    List集合中假设只能存储一个元素  
    1个元素就表示仓库满l  
    如果List集合中元素个数是0，就表示仓库空了  
    保证List集合中永远都是最多存储一个元素了  
    必须做到，生产一个，消费一个  
    ![在这里插入图片描述][73b2ceb3a5484a00851bcf29e49479e7.png_pic_center]  
    ![在这里插入图片描述][7df180b14e9e4affa30e0bfb78605f2a.png_pic_center]

#### 示例代码01： ####

public class ThreadTest16 {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
    
            //创建一个仓库对象，共享的
            List list = new ArrayList();
            //创建对象
            //创建生产者对象
            Thread t1 = new Producter(list);
            //创建消费者对象
            Thread t2 = new Consumer(list);
            t1.setName("生产者线程");
            t2.setName("消费者线程");
    
            //启动线程
            t1.start();
            t2.start();
        }
    }
    
    //生产者线程
    class Producter extends Thread{
        
        private List list;
        public Producter(List list){
        
            this.list = list;
        }
    
        public void run(){
        
    
            while(true) {
        
                synchronized (list) {
        
                    if (list.size() > 0) {
        
                        try {
        
                            list.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
        
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    Object obj = new Object();
                    list.add(obj);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + obj);
                    //线程唤醒
                    list.notifyAll();
                }
            }
        }
    }
    
    //消费者线程
    class Consumer extends Thread{
        
    
        private List list;
        public Consumer(List list){
        
            this.list = list;
        }
        public void run(){
        
    
            while(true){
        
                synchronized (list) {
        
                    if (list.size() == 0) {
        
                        try {
        
                            list.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
        
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    Object obj = list.remove(0);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + obj);
                    list.notifyAll();
                }
            }
        }
    }

#### 运行结果： ####

![在这里插入图片描述][3f802420407f489ca804e777ad54946c.png]

使用生产者和消费者模式实现，交替输出：  
假设只有两个线程，输出以下结果：

*  t1—>1  
    t2—>2  
    t3—>3  
    t4—>4  
    t5—>5  
    t6—>6  
    t7—>7  
    要求：必须交替执行，并且t1线程负责输出奇数，t2线程输出偶数  
    两个线程共享一个数字，每个线程执行时都要对这个数字进行：++

#### 示例代码02： ####

public class ThreadTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
    
            //创建数字类对象
            Num num = new Num();
            //创建生产者对象
            Thread t1 = new Producter(num);
    
            //创建消费者对象
            Thread t2 = new Consumer(num);
    
            //修改线程名字
            t1.setName("t1");
            t2.setName("t2");
    
            //启动线程
            t1.start();
            t2.start();
    
        }
    }
    
    //共享数据
    class Num{
        
        int i = 1;
    
    
    }
    //生产者线程
    class Producter extends Thread{
        
    
        private Num num;
        public Producter(Num num){
        
            this.num = num;
        }
        public void run(){
        
    
            while(true){
        
                synchronized (num) {
        
                    if ((num.i % 2) == 0) {
        
                        try {
        
                            num.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
        
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + num.i++);
                    try {
        
                        //延迟1秒输出
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
        
                        e.printStackTrace();
                    }
                    num.notifyAll();
                }
            }
        }
    }
    //消费者线程
    class Consumer extends Thread{
        
    
        private Num num;
        public Consumer(Num num){
        
            this.num = num;
        }
        public void run(){
        
    
            while(true){
        
                synchronized (num) {
        
                    if ((num.i % 2) == 1) {
        
                        try {
        
                            num.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
        
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + num.i++);
                    try {
        
                        //延迟一秒输出
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
        
                        e.printStackTrace();
                    }
                    num.notifyAll();
                }
            }
        }
    }

#### 运行结果： ####

![在这里插入图片描述][820a659f535248c0a05f96876ddda1c5.png]

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