4.14多线程--模式之生产者消费者

定义

要点

• 与 保护性暂停 GuardedObject 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
• 消息队列事由容量限制的，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

  
  
  image.png

/**
 * 生产者消费者模式
 */
public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        MessageQueue messageQueue = new MessageQueue(2);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            int id = i;
            new Thread(()->{
                messageQueue.put(new Message(id,"消息"+id));
            },"生产者"+i).start();
        }

        new Thread(()->{
            while (true){
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                messageQueue.take();
            }
        },"消费者").start();
    }
}
// 消息队列，java 线程之间通信
class MessageQueue{
    // 消息的队列集合
    private LinkedList list = new LinkedList<>();
    // 队列容量
    private int capcity;

    public MessageQueue(int capcity) {
        this.capcity = capcity;
    }

    // 获取消息
    public Message take(){
        synchronized (list){
            // 检查队列是否为空
            while(list.isEmpty()){
                try {
                    System.out.println(DateUtil.getCurrentTime() + " "+Thread.currentThread().getName() + "，队列为空，开始等待");
                    list.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            // 从队列头部获取消息，并返回
            Message message = list.removeFirst();
            System.out.println(DateUtil.getCurrentTime() + " "+Thread.currentThread().getName() + "，消费一条消息，"+message);
            list.notifyAll();
            return message;
        }
    }

    // 存入消息
    public void put(Message message){
        synchronized (list){
            // 检查队列是否满了
            while(list.size() == capcity){
                try {
                    System.out.println(DateUtil.getCurrentTime() + " "+Thread.currentThread().getName() + "，队列已满，开始等待");
                    list.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            // 向对象尾部存入消息
            list.addLast(message);
            System.out.println(DateUtil.getCurrentTime() + " "+Thread.currentThread().getName() + "，向队列中存入消息，"+message);
            list.notifyAll();
        }
    }
}

class Message{
    private int id;
    private Object value;

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

    public int getId() {
        return id;
    }

    public Object getValue() {
        return value;
    }

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

12:38:32 生产者0，向队列中存入消息，Message{id=0, value=消息0}
12:38:32 生产者2，向队列中存入消息，Message{id=2, value=消息2}
12:38:32 生产者1，队列已满，开始等待
12:38:33 消费者，消费一条消息，Message{id=0, value=消息0}
12:38:33 生产者1，向队列中存入消息，Message{id=1, value=消息1}
12:38:34 消费者，消费一条消息，Message{id=2, value=消息2}
12:38:35 消费者，消费一条消息，Message{id=1, value=消息1}
12:38:36 消费者，队列为空，开始等待