java 生产者消费者模型问题

最新推荐文章于 2024-02-10 12:15:21 发布

ericf1987

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分类专栏： java 多线程

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本文通过一个具体的Java代码示例介绍了生产者消费者模式的实现方式，并分析了多线程环境下线程间的通信机制。代码示例中使用了Vector作为共享资源，演示了如何通过wait和notify方法来协调生产者与消费者线程的工作流程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

最近一直在温习java多线程变成方面的知识，闲来无事，写了一段消费者和生产者之间线程通信的例子，代码如下

public class TestConsumerAndProducer {

//消费者
static class Consumer implements Runnable{

private final Vector<String> obj;
public Consumer(Vector<String> v){
this.obj = v;
}

@Override
public void run() {
synchronized (obj){
while (true) {

try {
System.out.println("移除苹果:" + obj.remove(0));
System.out.println("consumer thread:" + Thread.currentThread().getName() + ", obj size : " + obj.size());
if (obj.isEmpty()) {
//消费者等待
System.out.println("-----即将进入等待队列的线程：：" + Thread.currentThread().getName());
obj.wait();
System.out.println("-----即将开始运行的线程：" + Thread.currentThread().getName());
}
//唤醒生产者
obj.notify();
System.out.println("-----被唤醒的线程：" + Thread.currentThread().getName());
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

}
}
}
}

//生产者
static class Producer implements Runnable{

private final Vector<String> obj;

public Producer(Vector<String> v){
this.obj = v;
}

@Override
public void run() {
synchronized (obj){
do {

try {

if (obj.size() > 10) {
//生产者进行等待
System.out.println("-----即将进入等待队列的线程：：" + Thread.currentThread().getName());
obj.wait();
System.out.println("-----即将开始运行的线程：" + Thread.currentThread().getName());
}
String seed = "apple" + new Random().nextInt(10);
obj.add(seed);
System.out.println("添加苹果:" + seed);
System.out.println("producer thread:" + Thread.currentThread().getName() + ", obj size : " + obj.size());
//唤醒消费者此处在生产者没有执行wait 并释放锁之前其他等待中的线程不会执行
obj.notify();
System.out.println("-----被唤醒的线程：" + Thread.currentThread().getName());
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

} while (true);
}
}
}

public static void main(String[] args) {
Vector<String> obj = new Vector<>();
obj.add("apple");
obj.add("apple");

Thread consumer = new Thread(new Consumer(obj));
Thread producer = new Thread(new Producer(obj));

Thread consumer1 = new Thread(new Consumer(obj));
Thread producer1 = new Thread(new Producer(obj));
producer.setName("生产者1号");
producer1.setName("生产者2号");
consumer.setName("消费者1号");
consumer1.setName("消费者2号");

consumer.start();
producer.start();

consumer1.start();
producer1.start();

}

}

那么，问题来了。

以下是控制台日志：

移除苹果:apple
consumer thread:消费者1号, obj size : 1
-----被唤醒的线程：消费者1号
移除苹果:apple
consumer thread:消费者1号, obj size : 0
-----即将进入等待队列的线程：：消费者1号
添加苹果:apple0
producer thread:生产者2号, obj size : 1
-----被唤醒的线程：生产者2号
添加苹果:apple6
producer thread:生产者2号, obj size : 2
-----被唤醒的线程：生产者2号
添加苹果:apple2
producer thread:生产者2号, obj size : 3
-----被唤醒的线程：生产者2号
添加苹果:apple7
producer thread:生产者2号, obj size : 4
-----被唤醒的线程：生产者2号
添加苹果:apple2
producer thread:生产者2号, obj size : 5
-----被唤醒的线程：生产者2号
添加苹果:apple6
producer thread:生产者2号, obj size : 6
-----被唤醒的线程：生产者2号
添加苹果:apple6
producer thread:生产者2号, obj size : 7
-----被唤醒的线程：生产者2号
添加苹果:apple4
producer thread:生产者2号, obj size : 8
-----被唤醒的线程：生产者2号
添加苹果:apple6
producer thread:生产者2号, obj size : 9
-----被唤醒的线程：生产者2号
添加苹果:apple3
producer thread:生产者2号, obj size : 10
-----被唤醒的线程：生产者2号
添加苹果:apple4
producer thread:生产者2号, obj size : 11
-----被唤醒的线程：生产者2号

-----即将进入等待队列的线程：：生产者2号
移除苹果:apple0
consumer thread:消费者2号, obj size : 10
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple6
consumer thread:消费者2号, obj size : 9
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple2
consumer thread:消费者2号, obj size : 8
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple7
consumer thread:消费者2号, obj size : 7
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple2
consumer thread:消费者2号, obj size : 6
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple6
consumer thread:消费者2号, obj size : 5
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple6
consumer thread:消费者2号, obj size : 4
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple4
consumer thread:消费者2号, obj size : 3
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple6
consumer thread:消费者2号, obj size : 2
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple3
consumer thread:消费者2号, obj size : 1
-----被唤醒的线程：消费者2号

移除苹果:apple4
consumer thread:消费者2号, obj size : 0
-----即将进入等待队列的线程：：消费者2号
添加苹果:apple1
producer thread:生产者1号, obj size : 1
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple6
producer thread:生产者1号, obj size : 2
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple9
producer thread:生产者1号, obj size : 3
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple8
producer thread:生产者1号, obj size : 4
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple5
producer thread:生产者1号, obj size : 5
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple3
producer thread:生产者1号, obj size : 6
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple3
producer thread:生产者1号, obj size : 7
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple8
producer thread:生产者1号, obj size : 8
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple6
producer thread:生产者1号, obj size : 9
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple9
producer thread:生产者1号, obj size : 10
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple0
producer thread:生产者1号, obj size : 11
-----被唤醒的线程：生产者1号

-----即将进入等待队列的线程：：生产者1号
-----即将开始运行的线程：消费者2号
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple1
consumer thread:消费者2号, obj size : 10
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple6
consumer thread:消费者2号, obj size : 9
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple9
consumer thread:消费者2号, obj size : 8
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple8
consumer thread:消费者2号, obj size : 7
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple5
consumer thread:消费者2号, obj size : 6
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple3
consumer thread:消费者2号, obj size : 5
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple3
consumer thread:消费者2号, obj size : 4
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple8
consumer thread:消费者2号, obj size : 3
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple6
consumer thread:消费者2号, obj size : 2
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple9
consumer thread:消费者2号, obj size : 1
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple0
consumer thread:消费者2号, obj size : 0
-----即将进入等待队列的线程：：消费者2号
-----即将开始运行的线程：生产者1号
添加苹果:apple4
producer thread:生产者1号, obj size : 1
-----被唤醒的线程：生产者1号

添加苹果:apple4
producer thread:生产者1号, obj size : 2
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple7
producer thread:生产者1号, obj size : 3
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple3
producer thread:生产者1号, obj size : 4
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple0
producer thread:生产者1号, obj size : 5
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple2
producer thread:生产者1号, obj size : 6
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple7
producer thread:生产者1号, obj size : 7
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple3
producer thread:生产者1号, obj size : 8
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple4
producer thread:生产者1号, obj size : 9
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple6
producer thread:生产者1号, obj size : 10
-----被唤醒的线程：生产者1号
添加苹果:apple0
producer thread:生产者1号, obj size : 11
-----被唤醒的线程：生产者1号

-----即将进入等待队列的线程：：生产者1号
-----即将开始运行的线程：消费者2号
-----被唤醒的线程：消费者2号

移除苹果:apple4
consumer thread:消费者2号, obj size : 10
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple4
consumer thread:消费者2号, obj size : 9
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple7
consumer thread:消费者2号, obj size : 8
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple3
consumer thread:消费者2号, obj size : 7
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple0
consumer thread:消费者2号, obj size : 6
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple2
consumer thread:消费者2号, obj size : 5
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple7
consumer thread:消费者2号, obj size : 4
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple3
consumer thread:消费者2号, obj size : 3
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple4
consumer thread:消费者2号, obj size : 2
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple6
consumer thread:消费者2号, obj size : 1
-----被唤醒的线程：消费者2号
移除苹果:apple0
consumer thread:消费者2号, obj size : 0
-----即将进入等待队列的线程：：消费者2号
-----即将开始运行的线程：生产者1号