一、概念

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”。

Ø 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)。

Ø 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)。

Ø 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。

缓冲区是实现并发的核心,缓冲区的设置有3个好处:

Ø 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,而不需要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,

也不需要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。

Ø 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。

Ø 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 。

线程并发协作总结:

线程并发协作(也叫线程通信),通常用于生产者/消费者模式,情景如下:

1. 生产者和消费者共享同一个资源,并且生产者和消费者之间相互依赖,互为条件。

2. 对于生产者,没有生产产品之前,消费者要进入等待状态。而生产了产品之后,又需要马上通知消费者消费。

3. 对于消费者,在消费之后,要通知生产者已经消费结束,需要继续生产新产品以供消费。

4. 在生产者消费者问题中,仅有synchronized是不够的。

· synchronized可阻止并发更新同一个共享资源,实现了同步;

· synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递(通信)。

5. 那线程是通过哪些方法来进行消息传递(通信)的呢?见如下总结:

6. 以上方法均是java.lang.Object类的方法;

都只能在同步方法或者同步代码块中使用,否则会抛出异常。

【管程法】

/*** 生产者消费者模型实现方式一:管程法* 4个角色: 生产者、消费者、缓冲区、生产的商品* */
package cn.sxt.thread;public class Test_0411_Produce {public static void main(String[] args) {SynContainer container=new SynContainer();new Productor(container).start();new Consumer(container).start();}
}
//生产者
class Productor extends Thread{SynContainer container;public Productor(SynContainer container) {super();this.container = container;}//开始生产,生产50个public void run() {    for (int i = 0; i < 50; i++) {System.out.println("生产-->第"+i+"个包子");container.push(new Goods(i));}}
}
//消费者
class Consumer extends Thread{SynContainer container;public Consumer(SynContainer container) {super();this.container = container;}//开始消费,消费100个会等待public void run() {    for (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println("消费---->第"+container.pop().id+"个包子");}}
}//缓冲区
class SynContainer {Goods[] goods=new Goods[10];int count;//存public synchronized void push(Goods good1) {//缓冲区有空格就生产if (count==goods.length) {//此种情况下表示缓冲区满了,不能生产try {this.wait();//线程阻塞。生产通知消费,解除阻塞} catch (InterruptedException e) {//消费者通知生产,就解除
                }}goods[count]=good1;count++;this.notifyAll();//存在数据了,可以唤醒消费者消费了
    }//取public synchronized Goods pop() {//存在数据就拿,没有数据就等待if (count==0) {try {this.wait();//线程阻塞。生产通知消费,解除阻塞} catch (InterruptedException e) {}}count--;//从最后一个位置拿Goods good2=goods[count];this.notifyAll();//存在空间可唤醒对方生产了return good2;}
}
//商品
class Goods {int id;public Goods(int id) {super();this.id = id;}}

【信号灯法】

/*** 生产者消费者模型实现方式二:信号灯法,借助标志位* 3要素:生产者(演员)、消费者(观众)、统一资源(电视剧)* */
package cn.sxt.thread;public class Test_0411_Signal {public static void main(String[] args) {Tv tv=new Tv();new Actor(tv).start();new Watcher(tv).start();        }
}class Actor extends Thread{Tv tv;public Actor(Tv tv) {this.tv = tv;}public void run() {for (int i = 0; i < 10; i++) {        if (i%2==0) {this.tv.play("知否知否应是绿肥红瘦");    }else {this.tv.play("香蜜沉沉烬如霜");}}}
}class Watcher extends Thread{Tv tv;public Watcher(Tv tv) {this.tv = tv;}public void run() {for (int i = 0; i < 10; i++) {tv.watch();            }}
}class Tv{String vioce;boolean flag=true;//信号灯 真:表示演员表演,观众等待   假:观众观看,演员等待public synchronized void play(String v) {//演员等待if (!flag) {try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}        }System.out.println("表演了:"+v);this.vioce=v;this.notifyAll();//唤醒 this.flag=!this.flag;//切换标志
    }public synchronized void watch() {//观众等待if (flag) {try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}        }System.out.println("听到了:"+vioce);this.notifyAll();//唤醒this.flag=!this.flag;}}

转载于:https://www.cnblogs.com/ID-qingxin/p/10679974.html

[19/04/11-星期四] 多线程_并发协作(生产者/消费者模式_2种解决方案(管程法和信号灯法))...相关推荐

  1. Java多线程之并发协作生产者消费者设计模式

    转载请注明出处:blog.csdn.net/linglongxin- 两个线程一个生产者个一个消费者 需求情景 两个线程,一个负责生产,一个负责消费,生产者生产一个,消费者消费一个 涉及问题 同步问题 ...

  2. java消费者模式_基于Java 生产者消费者模式(详细分析)

    生产者消费者模式是多线程中最为常见的模式:生产者线程(一个或多个)生成面包放进篮子里(集合或数组),同时,消费者线程(一个或多个)从篮子里(集合或数组)取出面包消耗.虽然它们任务不同,但处理的资源是相 ...

  3. [19/04/07-星期日] 多线程_线程的状态(新生、就绪、运行、死亡)

    一.概念 一个线程对象在它的生命周期内,需要经历5个状态. ▪ 新生状态(New) 用new关键字建立一个线程对象后,该线程对象就处于新生状态.处于新生状态的线程有自己的内存空间,通过调用start方 ...

  4. Java 并发(生产者/消费者 模式)

    >生产者/消费者 模式角色:生产者,消费者都是线程,两者中间是容器,容器内部是产品. 要求: 容器 里面要定义容量 容器 往里面添加(满时等待) 或者 从里面删除(空时等待) ,都要是阻塞的(等 ...

  5. 并发设计模式之生产者-消费者模式

    点击查看原文: http://www.joyhwong.com/2016/11/19/并发设计模式之生产者-消费者模式/ 生产者-消费者模式是一个经典的多线程设计模式,它为多线程间的协作提供了良好的解 ...

  6. Python多线程实现生产者消费者模式

    什么是生产者消费者模式 在软件开发的过程中,经常碰到这样的场景: 某些模块负责生产数据,这些数据由其他模块来负责处理(此处的模块可能是:函数.线程.进程等).产生数据的模块称为生产者,而处理数据的模块 ...

  7. java 消费者模式 多线程_[Java并发-24-并发设计模式] 生产者-消费者模式,并发提高效率...

    生产者 - 消费者模式在编程领域的应用非常广泛,前面我们曾经提到,Java 线程池本质上就是用生产者 - 消费者模式实现的,所以每当使用线程池的时候,其实就是在应用生产者 - 消费者模式. 当然,除了 ...

  8. 并发编程(五)python实现生产者消费者模式多线程爬虫

    并发编程专栏系列博客 并发编程(一)python并发编程简介 并发编程(二)怎样选择多线程多进程和多协程 并发编程(三)Python编程慢的罪魁祸首.全局解释器锁GIL 并发编程(四)如何使用多线程, ...

  9. java 生产者消费者模式_聊聊并发(十)生产者消费者模式

    本文首发于InfoQ   作者:方腾飞  校对:张龙 在并发编程中使用生产者和消费者模式能够解决绝大多数并发问题.该模式通过平衡生产线程和消费线程的工作能力来提高程序的整体处理数据的速度. 为什么要使 ...

最新文章

  1. 一文了解迁移学习经典算法
  2. GSMA:中国有望成为全球领先的5G市场之一
  3. java.lang中所有的类_java.lang中的数学类
  4. 仿明日方舟网页html,《明日方舟》干员列表实现
  5. c语言迭代法求平方根_求平方根问题 (C++ 实现)
  6. 安卓自定义时间选择器_微信小程序拾色器(颜色选择器)组件
  7. 在Windows Server 2012 R2 Standard 部署 ASP.NET Core程序
  8. 近期GitHub上最热门的开源项目(附链接)
  9. web开发常用js功能性小技巧(转)
  10. 计算机组成原理节拍分为几种,计算机组成原理习题答案第七章
  11. SSAS的MDX的基础函数(三),及聚合函数
  12. 网络学习(六)Windows XP系统之ghost安装
  13. ubuntu 备份mysql数据库_Ubuntu Server下MySql数据库备份脚本代码
  14. 网络安全实验1——口令攻击和钓鱼攻击
  15. Python爬虫系列(二)——Python爬虫批量下载百度图片
  16. 神经网络是不是分类算法,人工神经网络分类算法
  17. 行业研究的结构化分析方法:【PEST分析】实战案例
  18. 怎么把电脑上的python软件卸载干净_怎么把一个软件卸载干净 把一个软件卸载干净的两种方法...
  19. 面试官再问线程池,你这样谈谈线程的回收,好感会倍增!
  20. 高晓松脱口秀--晓说(第一季第二季)mp3下载

热门文章

  1. 【JDK】JDK源码分析-HashMap(1)
  2. 2017年11月1号复习
  3. 04JavaScript中函数也是对象
  4. php判断ip地址小程序
  5. 关于有源晶振倍频干扰的问题
  6. Oracle 常用命令
  7. @async 默认线程池_springboot@Async默认线程池导致OOM问题
  8. python用于数据分析的案例_Python数据分析经典案例
  9. orcle 删除表报正在使用_oracle 删除表空间错误 提示:ora-02429:无法删除用于强制唯一/...
  10. 全面升级 —— Apache RocketMQ 5.0 SDK 的新面貌