并发编程-异步模式之生产者/消费者

定义

• 与前面的保护性暂停中的 GuardObject 不同，不需要产生结果和消费结果的线程一一对应
• 消费队列可以用来平衡生产和消费的线程资源
• 生产者仅负责产生结果数据，不关心数据该如何处理，而消费者专心处理结果数据
• 消息队列是有容量限制的，满时不会再加入数据，空时不会再消耗数据
• JDK 中各种阻塞队列，采用的就是这种模式

实现

资源类

final class Message {
    private int id;
    private Object message;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public Object getMessage() {
        return message;
    }

    public Message(int id, Object message) {
        this.id = id;
        this.message = message;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Message{" +
                "id=" + id +
                ", message=" + message +
                '}';
    }
}

消息队列

class MessageQueueV1 {
    //消息队列集合
    private LinkedList<Message> list = new LinkedList<>();
    //消息容量
    private int capacity;

    public MessageQueueV1(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
    }

    //获取消息
    public Message take() {
        synchronized (list) {
            while (list.isEmpty()) {
                try {
                    log.debug("队列为空，消费者线程等待");
                    list.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //从队列头部获取消息
            Message message = list.removeFirst();
            log.debug("已消费消息：message = {}", message);
            //唤醒存入消息的线程
            list.notifyAll();
            return message;
        }
    }

    //存入消息
    public void put(Message message) {
        synchronized (list) {
            while (list.size() == capacity) {
                try {
                    log.debug("队列已经满了，生产者线程等待");
                    list.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //将消息从尾部入队列
            list.addLast(message);
            log.debug("已生产消息：message = {}", message);
            //唤醒获取消息的线程
            list.notifyAll();
        }
    }
}

测试

public static void main(String[] args) {
        MessageQueueV1 queue = new MessageQueueV1(2);
        for (int i = 1; i <= 3; i++) {
            int id = i;
            new Thread(() -> {
                queue.put(new Message(id, "值：" + id));
            }, "生产者" + i).start();
        }

        for (int i = 1; i <= 1; i++) {
            new Thread(() -> {
                while (true) {
                    try {
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    Message message = queue.take();
                }
            }, "消费者" + i).start();
        }
    }