11.9-全栈Java笔记: 线程并发协作(生产者/消费者模式)
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了11.9-全栈Java笔记: 线程并发协作(生产者/消费者模式)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
多线程环境下,我们经常需要多个线程的并发和协作。这个时候,就需要了解一个重要的多线程并发协作模型“生产者消费者模式”。
什么是生产者?
生产者指的是负责生产数据的模块(这里模块可能是:方法、对象、线程、进程)。
什么是消费者?
消费者指的是负责处理数据的模块(这里模块可能是:方法、对象、线程、进程)。
什么是缓冲区?
消费者不能直接使用生产者的数据,它们之间有个“缓冲区”。生产者将生产好的数据放入“缓冲区”,消费者从“缓冲区”拿要处理的数据。
图119a
缓冲区是实现并发的核心,缓冲区的设置有3个好处
1. 实现线程的并发协作
有了缓冲区以后,生产者线程只需要往缓冲区里面放置数据,而不需管消费者消费的情况;同样,消费者只需要从缓冲区拿数据处理即可,也不需管生产者生产的情况。这样,就从逻辑上实现了“生产者线程”和“消费者线程”的分离。
2. 解耦了生产者和消费者
生产者不需要和消费者直接打交道。
3. 解决忙闲不均,提高效率
生产者生产数据慢时,缓冲区仍有数据,不影响消费者消费;消费者处理数据慢时,生产者仍然可以继续往缓冲区里面放置数据 。
【示例1】生产者与消费者模式示例
public class TestProduce { public static void main(String[] args) { SyncStack sStack = new SyncStack(); Shengchan sc = new Shengchan(sStack); Xiaofei xf = new Xiaofei(sStack); sc.start(); xf.start(); } }
class Mantou { //馒头 int id; Mantou(int id){ this.id=id; } }
class SyncStack { //缓冲区(相当于:馒头框) int index=0; Mantou[] ms = new Mantou[10];
public synchronized void push(Mantou m){ while(index==ms.length){ try { this.wait(); //wait后,线程会将持有的锁释放。sleep是即使睡着也持有互斥锁。 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } this.notify(); //唤醒在当前对象等待池中等待的第一个线程。notifyAll叫醒所有在当前对象等待池中等待的所有线程。 //如果不唤醒的话。以后这两个线程都会进入等待线程,没有人唤醒。 ms[index]=m; index++; } public synchronized Mantou pop(){ while(index==0){ try { this.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } this.notify(); index--; return ms[index]; } }
class Shengchan extends Thread{ //生产者 SyncStack ss = null;
public Shengchan(SyncStack ss) { this.ss=ss; } @Override public void run() { for (int i = 0; i < 20; i++) { System.out.println("造馒头:"+i); Mantou m = new Mantou(i); ss.push(m); } } }
class Xiaofei extends Thread{ //消费者 SyncStack ss = null;
public Xiaofei(SyncStack ss) { this.ss=ss; } @Override public void run() { for (int i = 0; i < 20; i++) { Mantou m = ss.pop(); System.out.println("吃馒头:"+i);
} } |
老鸟建议 在实际开发中,尤其是“架构设计”中,会大量使用这个模式。 对于初学者了解即可,如果晋升到中高级开发人员,这就是必须掌握的内容。 |
「全栈Java笔记」是一部能帮大家从零到一成长为全栈Java工程师系列笔记。笔者江湖人称 Mr. G,10年Java研发经验,曾在神州数码、航天院某所研发中心从事软件设计及研发工作,从小白逐渐做到工程师、高级工程师、架构师。精通Java平台软件开发,精通JAVAEE,熟悉各种流行开发框架。
笔记包含从浅入深的六大部分:
A-Java入门阶段
B-数据库从入门到精通
C-手刃移动前端和Web前端
D-J2EE从了解到实战
E-Java高级框架精解
F-Linux和Hadoop
本文出自 “12931675” 博客,请务必保留此出处http://12941675.blog.51cto.com/12931675/1945770
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《重学Java高并发》线程与线程之间如何协作(父子线程如何优雅交互)