Java案例——生产者消费者问题
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1、问题描述
生产者消费者模式是一个十分经典的多线程写作的模式,弄懂生产者消费者问题能够让我们对多线程编程的理解更加深刻。
所谓生产者消费者问题,实际上主要是包含了两类线程:
- 一类是生产者线程用于生产数据;
- 一类是消费者线程用于消费数据。
为了耦合生产者和消费者的关系,通常会采用共享的数据区域,就像是一个仓库:
- 生产者生产数据之后直接放置在共享数据区中,并不需要关心消费者的行为;
- 消费者只需要从共享数据区中去获取数据,并不需要关系生产者的行为
问题描述:生活中的生产者消费者问题:
生产者消费者案例中包含的类:
- 奶箱类(Box):定义一个成员变量,表示第x瓶奶,提供存储牛奶和获取牛奶的操作。
- 生产者类(Producer):实现Runnable接口,重写run()方法,调用存储牛奶的操作。
- 消费者类(Customer):实现Runnable接口,重写run()方法,调用获取牛奶的操作。
- 测试类(Test):里面有main方法,main方法中的代码步骤如下:① 创建奶箱对象,这是共享数据区域;② 创建生产者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传递,因为在这个类中要调用存储牛奶的操作;③ 创建消费者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传毒,因为在这个类中要调用获取牛奶的操作;④ 创建2个线程对象,分别把生产者对象和消费者对象作为构造芳芳参数传递;⑤ 启动线程。
2、代码实现:
package PCPackage;
//奶箱类(Box)
public class Box {
//定义一个成员变量,表示第x瓶奶
private int milk;
//定义一个成员变量,表示奶箱的状态
private boolean state = false;
//提供存储牛奶和获取牛奶的操作。
public synchronized void put(int milk){
//如果有牛奶,等待消费
if(state){
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//如果没有牛奶,就生产牛奶
this.milk = milk;
System.out.println("送奶工将第"+this.milk+"瓶奶放入奶箱");
//生产完毕之后,修改奶箱状态
state = true;
//唤醒其他等待的线程
this.notifyAll();
}
public synchronized void get(){
//如果没有牛奶,则等待生产
if(!state){
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//如果有牛奶,就消费牛奶
System.out.println("用户拿到第"+this.milk+"瓶奶");
//消费完毕之后,修改奶箱状态
state = false;
//唤醒其他等待的线程
this.notifyAll();
}
}
package PCPackage;
public class Producer implements Runnable{
private Box b;
//构造方法
public Producer(Box b){
this.b = b;
}
@Override
public void run() {
for(int i = 1; i <= 5; i++){
this.b.put(i);
}
}
}
package PCPackage;
public class Customer implements Runnable{
private Box b;
//构造方法
public Customer(Box b){
this.b = b;
}
@Override
public void run() {
while(true){
b.get();
}
}
}
package PCPackage;
//测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//创建奶箱对象,这是共享数据区域
Box b = new Box();
//创建生产者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传递,因为在这个类中要调用存储牛奶的操作;
Producer p = new Producer(b);
//创建消费者对象,把奶箱对象作为构造方法参数传毒,因为在这个类中要调用获取牛奶的操作;
Customer c = new Customer(b);
//创建2个线程对象,分别把生产者对象和消费者对象作为构造芳芳参数传递;
Thread t1 = new Thread(p);
Thread t2 = new Thread(c);
//启动线程
t1.start();
t2.start();
}
}
送奶工将第1瓶奶放入奶箱
用户拿到第1瓶奶
送奶工将第2瓶奶放入奶箱
用户拿到第2瓶奶
送奶工将第3瓶奶放入奶箱
用户拿到第3瓶奶
送奶工将第4瓶奶放入奶箱
用户拿到第4瓶奶
送奶工将第5瓶奶放入奶箱
用户拿到第5瓶奶