生产者消费者之Java/python实现

本文通过Java和Python代码展示了经典的生产者-消费者问题的解决方案。利用多线程技术,模拟了生产者线程不断生产资源,消费者线程消费资源的过程,并通过同步机制确保资源的正确访问。

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java实现版

/** 
 * 生产者线程,负责生产公共资源 
 */  
 class ProducerThread implements Runnable {  
    private PublicResource resource;  
  
    public ProducerThread(PublicResource resource) {  
        this.resource = resource;  
    }  
  
    @Override  
    public void run() {  
        for (int i = 0; i < 10; i++) {  
            try {  
                Thread.sleep((long) (Math.random() * 10));  
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
            resource.increace();  
        }  
    }  
}  
/** 
 * 消费者线程,负责消费公共资源 
 */  
 class ConsumerThread implements Runnable {  
    private PublicResource resource;  
  
    public ConsumerThread(PublicResource resource) {  
        this.resource = resource;  
    }  
  
    @Override  
    public void run() {  
        for (int i = 0; i < 10; i++) {  
            try {  
                Thread.sleep((long) (Math.random() * 1000));  
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
            resource.decreace();  
        }  
    }  
}  

/** 
 * 公共资源类 
 */  
 class PublicResource {  
    private int number = 0;  
  
    /** 
     * 增加公共资源 
     */  
    public synchronized void increace() {  
        while (number != 0) {  
            try {  
                wait();  
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
        number++;  
        System.out.println(number);  
        notify();  
    }  
  
    /** 
     * 减少公共资源 
     */  
    public synchronized void decreace() {  
        while (number == 0) {  
            try {  
                wait();  
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
        number--;  
        System.out.println(number);  
        notify();  
    }  
} 

public class ProducerConsumerTest {  
    public static void main(String[] args) {  
        PublicResource resource = new PublicResource();  
        new Thread(new ProducerThread(resource)).start();  
        new Thread(new ConsumerThread(resource)).start();  
        new Thread(new ProducerThread(resource)).start();  
        new Thread(new ConsumerThread(resource)).start();  
        new Thread(new ProducerThread(resource)).start();  
        new Thread(new ConsumerThread(resource)).start();  
    }  
} 

python实现版

Python的线程是真正的Posix Thread,而不是模拟出来的线程。 Python的标准库提供了两个模块:thread和threading,thread是低级模块,threading是高级模块,对_thread进行了封装。绝大多数情况下,我们只需要使用threading这个高级模块。
Python中的Queue模块已经提供了对线程同步的支持,所以本文并没有涉及锁、同步、死锁等多线程问题。
#-*- coding:UTF-8 -*-
from Queue import Queue
import random,threading,time
#生产者类
class Producer(threading.Thread):
    def __init__(self, name,queue):
        threading.Thread.__init__(self, name=name)
        self.data=queue
    def run(self):
        for i in range(5):
            print("%s is producing %d to the queue!" % (self.getName(), i))
            self.data.put(i)
            time.sleep(random.randrange(10)/5)
        print("%s finished!" % self.getName())
#消费者类
class Consumer(threading.Thread):
    def __init__(self,name,queue):
        threading.Thread.__init__(self,name=name)
        self.data=queue
    def run(self):
        for i in range(5):
            val = self.data.get()
            print("%s is consuming. %d in the queue is consumed!" % (self.getName(),val))
            time.sleep(random.randrange(10))
        print("%s finished!" % self.getName())
def main():
    queue = Queue()
    producer = Producer('Producer',queue)
    consumer = Consumer('Consumer',queue)
    producer.start()
    consumer.start()
    producer.join()
    consumer.join()
    print 'All threads finished!'
if __name__ == '__main__':
    main()


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