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java：多線(xiàn)程案例：生產(chǎn)者和消費(fèi)者 [復(fù)制鏈接]

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發(fā)表于 2007-09-29 00:51 |只看該作者 |倒序?yàn)g覽

今天的db2培訓(xùn)仍然沒(méi)有太多的實(shí)踐，圍繞考試來(lái)的，閑著也是閑著，想到我們后續(xù)業(yè)務(wù)中使用多線(xiàn)程的地方比較多。于是想起那個(gè)經(jīng)典的案例：生產(chǎn)者和消費(fèi)者
關(guān)于這個(gè)案例的原理，就不多說(shuō)了。主要涉及到臨界資源互斥鎖的使用、wait和notify操作，還有就是線(xiàn)程sleep。關(guān)于幾個(gè)操作的區(qū)別，我會(huì)寫(xiě)在代碼的注釋中。這和我的工作習(xí)慣有關(guān)系，不喜歡寫(xiě)文檔（敏捷開(kāi)發(fā)認(rèn)為代碼是最好的文檔，^_^，我的代碼沒(méi)有重構(gòu)，完成了功能就貼上來(lái)了，當(dāng)然不符合敏捷的要求了^_^，見(jiàn)諒）
請(qǐng)看代碼。
1。生產(chǎn)和消費(fèi)的產(chǎn)品抽象類(lèi)

//預(yù)留
public abstract class Product {

public String name;
public abstract String toString();
}
2。一個(gè)具體的產(chǎn)品類(lèi)
public class AProduct extends Product {
public AProduct(String pname) {
      super();
      name = pname;
      // TODO Auto-generated constructor stub
}
public String toString() {
      // TODO Auto-generated method stub
      return name;
}
}
3。容器類(lèi)（倉(cāng)庫(kù)）
import java.util.ArrayList;
/*
* 存放生產(chǎn)者和消費(fèi)者的產(chǎn)品隊(duì)列
* */
public class Container {
private ArrayList arrList = new ArrayList();
private int LENGTH = 10;
public boolean isFull() {
      return arrList.size() == LENGTH;
}
public boolean isEmpty() {
      return arrList.isEmpty();
}
/* 如果此處不加synchronized鎖，那么也可以再調(diào)用push的地方加鎖
*  既然此處加了鎖，那么再別的地方可以不加鎖
*/
public synchronized void push(Object o) {
      arrList.add(o);
}
// 如果此處不加synchronized鎖，那么也可以再調(diào)用push的地方加鎖
public synchronized Object pop() {
      Object lastOne = arrList.get(arrList.size() - 1);
      arrList.remove(arrList.size() - 1);
      return lastOne;
}
}
4。休息一會(huì)，生產(chǎn)者和消費(fèi)者都要休息，因此作為抽象基類(lèi)
public abstract class Sleep {
public void haveASleep() throws InterruptedException {
      Thread.sleep((long) (Math.random() * 3000));
}
}
// sleep讓出cpu時(shí)間給其他線(xiàn)程執(zhí)行.也許你會(huì)問(wèn)，既然我已經(jīng)wait了，為什么還要sleep?
// wait()的作用就是阻塞當(dāng)前線(xiàn)程并且釋放對(duì)象的鎖給別人（一般是等待隊(duì)列中的第一個(gè)線(xiàn)程）
// Thead.sleep()也是阻塞當(dāng)前線(xiàn)程，但不釋放鎖。
// sleep()方法是使線(xiàn)程停止一段時(shí)間的方法。
// 在sleep 時(shí)間間隔期滿(mǎn)后，線(xiàn)程不一定立即恢復(fù)執(zhí)行。
// 這是因?yàn)樵谀莻€(gè)時(shí)刻，其它線(xiàn)程可能正在運(yùn)行而且沒(méi)有被調(diào)度為放棄執(zhí)行，除非 (a)“醒來(lái)”的線(xiàn)程具有更高的優(yōu)先級(jí)。
// (b)正在運(yùn)行的線(xiàn)程因?yàn)槠渌蚨枞?wait()是線(xiàn)程交互時(shí)，如果線(xiàn)程對(duì)一個(gè)同步對(duì)象x
// 發(fā)出一個(gè)wait()調(diào)用，該線(xiàn)程會(huì)暫停執(zhí)行，被調(diào)對(duì)象進(jìn)入等待狀態(tài)，直到被喚醒或等待時(shí)間到。
// 當(dāng)調(diào)用wait()后，線(xiàn)程會(huì)釋放掉它所占有的“鎖標(biāo)志”，從而使線(xiàn)程所在對(duì)象中的其它synchronized數(shù)據(jù)可被別的線(xiàn)程使用。
// waite()和notify()因?yàn)闀?huì)對(duì)對(duì)象的“鎖標(biāo)志”進(jìn)行操作，所以它們必須在synchronized函數(shù)或synchronized

/*
* 消費(fèi)者線(xiàn)程
* */
public class Consumer extends Sleep implements Runnable {
private Container contain = null;
public Consumer(Container contain) {
      super();
      this.contain = contain;
}
public void run() {
      // TODO Auto-generated method stub
      while (true) {
         synchronized (contain) {
            while (contain.isEmpty()) {
                  try {
                     contain.wait();
                  } catch (InterruptedException e) {
                     // TODO Auto-generated catch block
                     e.printStackTrace();
                  }
            }
         }
         consume();//消費(fèi)
         try {
            haveASleep();
         } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
         }
         synchronized (contain) {
            contain.notify();
         }
      }
}
private void consume() {
      Product a = (AProduct) contain.pop();
      System.out.println("消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品" + a.toString());
}
}
/*
* 生產(chǎn)者線(xiàn)程
* */
public class Producator extends Sleep implements Runnable {
private Container contain = null;
public Producator(Container contain) {
      super();
      this.contain = contain;
}
public void run() {
      // TODO Auto-generated method stub
      while (true) {
         synchronized (contain) {
            while (contain.isFull()) {
                  try {
                     contain.wait();// 阻塞當(dāng)前線(xiàn)程,當(dāng)前線(xiàn)程進(jìn)入等待隊(duì)列。這個(gè)時(shí)候只有等待別的線(xiàn)程來(lái)喚醒自己了。
                  } catch (InterruptedException e) {
                     // TODO Auto-generated catch block
                     e.printStackTrace();
                  }
            }
         }
         producer();// 生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品
         try {
            haveASleep();
         } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
         }
         synchronized (contain) {
            contain.notify();// 喚醒等待隊(duì)列中正在等待的第一個(gè)線(xiàn)程，讓其執(zhí)行。
         }
      }
}
public void producer() {
      Product aProduct = new AProduct("pp:" + String.valueOf(Math.random()));
      System.out.println("生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：" + aProduct.toString());
      contain.push(aProduct);
}
}
5 寫(xiě)一個(gè)測(cè)試吧：
public class TestMain {
/**
   * @param args
   */
public static void main(String[] args) {
      // TODO Auto-generated method stub
      Container contain = new Container();
      Producator p = new Producator(contain);
      Consumer c = new Consumer(contain);
      Thread pt = new Thread(p);
      Thread ct = new Thread(c);
      pt.start();
      ct.start();
}
}
好了，看看執(zhí)行結(jié)果吧：
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.5010546528255287
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.08173509855014827
消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品pp:0.5010546528255287
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.7022996270428004
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.6245814751574797
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.2839979336434959
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.49694821923381394
消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品pp:0.49694821923381394
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.7830305503500449
消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品pp:0.7830305503500449
消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品pp:0.2839979336434959
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.8563793401031702
消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品pp:0.8563793401031702
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.32584165485489935
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.28527005336129474
消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品pp:0.28527005336129474
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.9941746668279293
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消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品pp:0.32584165485489935
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生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.7563821078081756
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消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品pp:0.14867665839711486
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生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.7413376261101124
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消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品pp:0.7413376261101124
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消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品pp:0.08173509855014827
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.4210845970052677
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.38826328968056667
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消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品pp:0.33594716801656854
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消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品pp:0.6769814698429393
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消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品pp:0.939554979545969
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.40458123731585616
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消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品pp:0.5295806686705823
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.20237224414120825
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.3318491844902224
生產(chǎn)了一個(gè)產(chǎn)品：pp:0.6154098900759897
消費(fèi)了一個(gè)產(chǎn)品pp:0.6154098900759897
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java：多線(xiàn)程案例：生產(chǎn)者和消費(fèi)者 [復(fù)制鏈接]