Java中使用锁的生产者/消费者线程示例

Posted 2023-02-16

【中文标题】Java中使用锁的生产者/消费者线程示例

【英文标题】：Producer/Consumer thread example in Java using lock

【发布时间】：2021-10-06 10:27:34

【问题描述】：

public class ConsumerThreadExample 
public static void main(String[] args) throws InterruptedException 
    Consumer c = new Consumer();
    Thread a = new Thread(()->while(true)c.consume(););
    Thread b = new Thread(()->while(true)c.supply(););

    a.start();
    b.start();

    a.join();
    b.join();
    System.out.println("finish");



class Consumer
private List<Integer> buffer = new ArrayList<>();
private Lock lock = new ReentrantLock();
private Condition notEnough = lock.newCondition();
private Condition toomuch = lock.newCondition();

public void consume()
    lock.lock();
    try
        while(buffer.isEmpty())notEnough.await();
            System.out.println("consume waiting");
        System.out.println(buffer);

        for(int i = 0; i < buffer.size(); i++)
            System.out.println("consume "+ buffer.remove(i));

            try 
                sleep(3000);
             catch (InterruptedException e) 
                e.printStackTrace();
            
        
        System.out.println("signal supply");
        toomuch.signal();
    
    catch (Exception e)
    finally 
        lock.unlock();
    


public void supply()
    lock.lock();
    try
        while(!buffer.isEmpty())toomuch.await();
            System.out.println("supply waiting");
        System.out.println("Adding");
        buffer.add(1);
        buffer.add(3);
        buffer.add(5);
        System.out.println(buffer);
        System.out.println("signal consume");
        notEnough.signal();
    
    catch (Exception e)
    finally 
        lock.unlock();
    

大家好，考虑上面的代码，我想练习一个经典的线程示例，即消费者/生产者。所以我希望代码用供应（）填充缓冲区， 然后向consume（）发出信号以消耗缓冲区。每当缓冲区为空时，consume（）再次向supply（）发出信号，依此类推。但输出似乎有点奇怪。输出：

Adding
[1, 3, 5]
signal consume
consume waiting
[1, 3, 5]
consume 1
consume 5
signal supply
[3]
consume 3
signal supply
supply waiting
Adding
[1, 3, 5]
signal consume
consume waiting
[1, 3, 5]
consume 1
consume 5
signal supply
[3]
consume 3
signal supply
supply waiting
Adding
[1, 3, 5]

为什么它消耗 1 和 5 然后信号 supply()？ 3在哪里？为什么它不是1,3,5的顺序？

【问题讨论】：

另外，在消费者使用 remove(0) 和循环 while !isEmpty()。答案解释了当前的故障。

【参考方案1】：

在第一次迭代中

i = 0
buffer = [1, 3, 5]

然后你删除 1. 在第二次迭代中

i = 1
buffer = [3, 5]

然后删除 5。然后退出循环，因为 i 现在大于长度。

【讨论】：

哦，这很清楚，谢谢。那么，当您同时删除列表中的内容时，是否建议使用迭代器遍历列表？我试过用forEach，输出看起来也很奇怪。

您可以使用迭代器或 foreach 循环并在之后清除列表，或者退出条件应为空列表并始终删除第一个元素。当我想像这样连接 2 个线程时，我也会使用 BlockingQueue。