Java生產者消費者的三種實現

来源:https://www.cnblogs.com/xindoo/archive/2019/08/28/11426659.html
-Advertisement-
Play Games

Java生產者消費者是最基礎的線程同步問題,java崗面試中還是很容易遇到的,之前沒寫過多線程的代碼,面試中被問到很尬啊,面完回來惡補下。在網上查到大概有5種生產者消費者的寫法,分別如下。 1. 用synchronized對存儲加鎖,然後用object原生的wait() 和 notify()做同步。 ...


Java生產者消費者是最基礎的線程同步問題,java崗面試中還是很容易遇到的,之前沒寫過多線程的代碼,面試中被問到很尬啊,面完回來惡補下。在網上查到大概有5種生產者消費者的寫法,分別如下。

  1. 用synchronized對存儲加鎖,然後用object原生的wait() 和 notify()做同步。
  2. 用concurrent.locks.Lock,然後用condition的await() 和signal()做同步。
  3. 直接使用concurrent.BlockingQueue。
  4. 使用PipedInputStream/PipedOutputStream。
  5. 使用信號量semaphore。  

我的理解,生產者消費者模式,其實只要保證在存儲端同一時刻只有一個線程讀或寫就不會有問題,然後再去考慮線程同步。方法1 2 5都比較類似,都是加鎖來限制同一時刻只能有一個讀或寫。而方法3 4其實是在存儲內部去保證讀和寫的唯一的,最低層肯定還是通過鎖機制來實現的,java底層代碼都封裝好了而已。  
我自己嘗試寫了下前三種,代碼如下: 

synchronized版本

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class ProducerAndConsumer {
    private final int MAX_LEN = 10;
    private Queue<Integer> queue = new LinkedList<Integer>();
    class Producer extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            producer();
        }
        private void producer() {
            while(true) {
                synchronized (queue) {
                    while (queue.size() == MAX_LEN) {
                        queue.notify();
                        System.out.println("當前隊列滿");
                        try {
                            queue.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    queue.add(1);
                    queue.notify();
                    System.out.println("生產者生產一條任務,當前隊列長度為" + queue.size());
                    try {
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }
    class Consumer extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            consumer();
        }
        private void consumer() {
            while (true) {
                synchronized (queue) {
                    while (queue.size() == 0) {
                        queue.notify();
                        System.out.println("當前隊列為空");
                        try {
                            queue.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    queue.poll();
                    queue.notify();
                    System.out.println("消費者消費一條任務,當前隊列長度為" + queue.size());
                    try {
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        ProducerAndConsumer pc = new ProducerAndConsumer();
        Producer producer = pc.new Producer();
        Consumer consumer = pc.new Consumer();
        producer.start();
        consumer.start();
    }
}

lock版實現,使用了condition做線程之間的同步。

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * version 1 doesn't use synchronized to improve performance
 */
public class ProducerAndConsumer1 {
    private final int MAX_LEN = 10;
    private Queue<Integer> queue = new LinkedList<Integer>();
    private final Lock lock = new ReentrantLock();
    private final Condition condition = lock.newCondition();
    class Producer extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            producer();
        }
        private void producer() {
            while(true) {
                lock.lock();
                try {
                    while (queue.size() == MAX_LEN) {
                        System.out.println("當前隊列滿");
                        try {
                            condition.await();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    queue.add(1);
                    condition.signal();
                    System.out.println("生產者生產一條任務,當前隊列長度為" + queue.size());
                    try {
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                } finally {
                    lock.unlock();
                }
            }
        }
    }
    class Consumer extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            consumer();
        }
        private void consumer() {
            while (true) {
                lock.lock();
                try {
                    while (queue.size() == 0) {
                        System.out.println("當前隊列為空");
                        try {
                            condition.await();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    queue.poll();
                    condition.signal();
                    System.out.println("消費者消費一條任務,當前隊列長度為" + queue.size());
                    try {
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                } finally {
                    lock.unlock();
                }
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        ProducerAndConsumer pc = new ProducerAndConsumer();
        Producer producer = pc.new Producer();
        Consumer consumer = pc.new Consumer();
        producer.start();
        consumer.start();
    }
}

BlockingQueue版實現

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;


public class ProducerAndConsumer {
    private BlockingQueue<Integer> queue = new LinkedBlockingQueue<Integer>(10);
    class Producer extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            producer();
        }
        private void producer() {
            while(true) {
                try {
                    queue.put(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("生產者生產一條任務,當前隊列長度為" + queue.size());
                try {
                    Thread.sleep(new Random().nextInt(1000)+500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    class Consumer extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            consumer();
        }
        private void consumer() {
            while (true) {
                try {
                    queue.take();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("消費者消費一條任務,當前隊列長度為" + queue.size());
                try {
                    Thread.sleep(new Random().nextInt(1000)+500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        ProducerAndConsumer pc = new ProducerAndConsumer();
        Producer producer = pc.new Producer();
        Consumer consumer = pc.new Consumer();
        producer.start();
        consumer.start();
    }
}

版權聲明:本文為博主原創文章,轉載請註明出處。 博客地址:https://xindoo.blog.csdn.net/


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • ★、本實例使用百度智能雲-人工智慧-人臉識別API實現。 ★、樓下安裝了刷臉進門。閑暇時無聊寫了個Demo 主界面顯示如下圖: 本實例,包括了所有人臉識別API的調用。 1、 創建樓號,對應API中創建用戶組,詳見: https://ai.baidu.com/docs#/Face-Set-V3/58 ...
  • python中有 try——except 的方法捕獲異常,可以獲取到異常的種類以及自定義異常, 但是有時候對於debug測試來說,信息不全,比如說 觸發異常的具體位置在哪: import traceback try: num= int('abc')except Exception: tracebac ...
  • Spring Security 解析(三) —— 個性化認證 以及 RememberMe 實現   在學習Spring Cloud 時,遇到了授權服務oauth 相關內容時,總是一知半解,因此決定先把Spring Security 、Spring Security Oauth2 ...
  • 前面介紹了JavaFX的常見控制項用法,雖然JavaFX控制項比起AWT與Swing要好用些,但是一樣通過代碼編寫控制項界面,並沒有提高什麼開發效率。要想瀏覽界面的展示效果,都必須運行測試程式才能觀看,即使只是微調控制項的大小,也得重新運行程式查看效果,顯然既費時又費力。為此JavaFX提供了另一種給界面排 ...
  • 1.1 介紹 開發具有一定價值的符號是人類特有的特征。對於人們來說識別這些符號和理解圖片上的文字是非常正常的事情。與電腦那樣去抓取文字不同,我們完全是基於視覺的本能去閱讀它們。 另一方面,電腦的工作需要具體的和有組織的內容。它們需要數字化的表示,而不是圖形化的。 有時候,這是不可能的。有時,我們 ...
  • 概念 (這是我學習過程中的一些總結) JAVA虛擬機記憶體模型 從屬於線程的記憶體區域 JVM的記憶體劃分中,有部分區域是線程私有的,有部分是屬於整個JVM進程;我們將這部分歸為一類。 1.程式計數器(Program Counter Register) 在JVM規範中,每個線程都有自己的程式計數器。這是一 ...
  • 協程 Event事件 python 添加全局變數,修改全局變數,實現一個線程在某一個節點讓下一個線程繼續工作 import time from threading import Thread from threading import current_thread flag = False def ...
  • 一、HashMap HashMap 是線程不安全的。 JDK 1.7 HashMap 採用數組 + 鏈表的數據結構,多線程背景下,在數組擴容的時候,存在 Entry 鏈死迴圈和數據丟失問題。 JDK 1.8 HashMap 採用數組 + 鏈表 + 紅黑二叉樹的數據結構,優化了 1.7 中數組擴容的方 ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 移動開發(一):使用.NET MAUI開發第一個安卓APP 對於工作多年的C#程式員來說,近來想嘗試開發一款安卓APP,考慮了很久最終選擇使用.NET MAUI這個微軟官方的框架來嘗試體驗開發安卓APP,畢竟是使用Visual Studio開發工具,使用起來也比較的順手,結合微軟官方的教程進行了安卓 ...
  • 前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫,用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫,它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 項目地址 項目後端地址: https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址: ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址: http://tree ...
  • 話不多說,直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載: https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe,運行開始下載SQL server; 二. ...
  • 前言 隨著物聯網(IoT)技術的迅猛發展,MQTT(消息隊列遙測傳輸)協議憑藉其輕量級和高效性,已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫,為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog支持多種接收器用於日誌存儲,增強器用於添加屬性,LogContext管理動態屬性,支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項,適用於不同需求。 ...
  • 目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據,爬取信息時需要模擬瀏覽器行為,否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下: 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • 1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時,無需重新下載客戶端進行安裝,而是在應用程式啟動的情況下,在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR,Xlua,ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles,Addressable, ...
  • 本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺,其實像阿裡雲,騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後,它會送 ...
  • 通過以下方式可以高效,並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計,確保API端點明確,並使用適當的HTTP方法(如POST用於創建,PUT用於更新)。 設計清晰的請求和響應模型,以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證,確保接收到的數據符合預期格 ...