译使用阻塞队列解决生产者-消费者问题
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了译使用阻塞队列解决生产者-消费者问题相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
如果你想避免使用错综复杂的
wait
–notify的
语句,BlockingQueue非常有用。BlockingQueue
可用于解决生产者-消费者问题,如下代码示例。对于每个开发人员来说,生产者消费者问题已经非常熟悉了,这里我将不做详细描述。
为什么BlockingQueue
适合解决生产者消费者问题
任何有效的生产者-消费者问题解决方案都是通过控制生产者put()方法(生产资源)和消费者take()方法(消费资源)的调用来实现的,一旦你实现了对方法的阻塞控制,那么你将解决该问题。
Java通过BlockingQueue
提供了开箱即用的支持来控制这些方法的调用(一个线程创建资源,另一个消费资源)。java.util.concurrent
包下的BlockingQueue
接口是一个线程安全的可用于存取对象的队列。
BlockingQueue是一种数据结构,支持一个线程往里存资源,另一个线程从里取资源。这正是解决生产者消费者问题所需要的,那么让我们开始解决该问题吧。
使用BlockingQueue解决生产者消费者问题
生产者
以下代码用于生产者线程
package cn.edu.hdu.chenpi.cpdemo.howtodoinjava; import java.util.concurrent.BlockingQueue; class Producer implements Runnable { protected BlockingQueue<Object> queue; Producer(BlockingQueue<Object> theQueue) { this.queue = theQueue; } public void run() { try { while (true) { Object justProduced = getResource(); queue.put(justProduced); System.out.println("Produced resource - Queue size now = " + queue.size()); } } catch (InterruptedException ex) { System.out.println("Producer INTERRUPTED"); } } Object getResource() { try { Thread.sleep(100); // simulate time passing during read } catch (InterruptedException ex) { System.out.println("Producer Read INTERRUPTED"); } return new Object(); } }
这里,生产者线程创建一个资源(Object对象)并将它存入队列中,如果队列已经满了(最大为20),它将会等待直到消费者线程从队列中取走资源,所以队列的长度永远不会超过最大值,比如20。
消费者
以下代码用于消费者线程
package cn.edu.hdu.chenpi.cpdemo.howtodoinjava; import java.util.concurrent.BlockingQueue; class Consumer implements Runnable { protected BlockingQueue<Object> queue; Consumer(BlockingQueue<Object> theQueue) { this.queue = theQueue; } public void run() { try { while (true) { Object obj = queue.take(); System.out.println("Consumed resource - Queue size now = " + queue.size()); take(obj); } } catch (InterruptedException ex) { System.out.println("CONSUMER INTERRUPTED"); } } void take(Object obj) { try { Thread.sleep(100); // simulate time passing } catch (InterruptedException ex) { System.out.println("Consumer Read INTERRUPTED"); } System.out.println("Consuming object " + obj); } }
队列中有资源的话,消费者线程将从队列中取走资源,否则会等待直到生产者创建资源。
测试该解决方案是否运行正常
现在,让我们测试下以上生产者消费者线程是否能正常工作:
package cn.edu.hdu.chenpi.cpdemo.howtodoinjava; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; public class ProducerConsumerExample { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { int numProducers = 4; int numConsumers = 3; BlockingQueue<Object> myQueue = new LinkedBlockingQueue<>(20); for (int i = 0; i < numProducers; i++) { new Thread(new Producer(myQueue)).start(); } for (int i = 0; i < numConsumers; i++) { new Thread(new Consumer(myQueue)).start(); } // Let the simulation run for, say, 10 seconds Thread.sleep(10 * 1000); // End of simulation - shut down gracefully System.exit(0); } }
当我们运行以上代码,会发现类似如下输出结果:
Consumed resource - Queue size now = 1 Produced resource - Queue size now = 1 Consumed resource - Queue size now = 1 Consumed resource - Queue size now = 1 Produced resource - Queue size now = 1 Produced resource - Queue size now = 1 Produced resource - Queue size now = 1 Consuming object java.lang.Object@14c7f728 Consumed resource - Queue size now = 0 Consuming object java.lang.Object@2b71e323 Consumed resource - Queue size now = 0 Produced resource - Queue size now = 0 Produced resource - Queue size now = 1 Produced resource - Queue size now = 2 Consuming object java.lang.Object@206dc00b Consumed resource - Queue size now = 1 Produced resource - Queue size now = 2 Produced resource - Queue size now = 3 Consuming object java.lang.Object@1a000bc0 Consumed resource - Queue size now = 2 Consuming object java.lang.Object@25b6183d Consumed resource - Queue size now = 1 Produced resource - Queue size now = 2 Produced resource - Queue size now = 3 ... ... Produced resource - Queue size now = 20 Consuming object java.lang.Object@2b3cd3a6 Consumed resource - Queue size now = 19 Produced resource - Queue size now = 20 Consuming object java.lang.Object@3876982d Consumed resource - Queue size now = 19 Produced resource - Queue size now = 20
从输出结果中,我们可以发现队列大小永远不会超过20,消费者线程消费了生产者生产的资源。
译文链接:http://howtodoinjava.com/algorithm/producer-consumer-problem-using-blockingqueue/
以上是关于译使用阻塞队列解决生产者-消费者问题的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章