生产者消费者模型(使用lock.condition进行分组唤醒)

本文介绍了如何使用Java并发库concurrent中的ReentrantLock和Condition来实现生产者消费者模型。通过创建不同的条件变量,实现分组唤醒,避免了不必要的唤醒操作。示例代码展示了如何创建生产者和消费者线程,以及如何在队列满或空时进行等待和唤醒操作。

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使用concurrent包完成生产者消费者模型,使用lock.condition进行分组唤醒,摒弃synchonized中的sinalAll(),代码如下:
import java.util.Queue;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

class Myservice{
	Queue<Integer> arrque = new ArrayBlockingQueue<Integer>(100);
	Lock lock = new ReentrantLock();
	Condition condition_pro = lock.newCondition();
	Condition condition_con = lock.newCondition();
	
	// 生产者方法
	void produce(){
		try {
			lock.lock();
			while(arrque.size()==100){// 因为使用了分组唤醒,用if while都可以
				System.out.println("我是生产者"+Thread.currentThread().getName()+",我被阻塞了");
				condition_pro.await();
			}
			int random = (int)(Math.random()*10000);
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生产了一条消息"+random);
			arrque.offer(random);
			if(arrque.size()==1){
				condition_con.signalAll();// 唤醒所有消费者
			}
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}finally{
			lock.unlock();
		}
		
	}
	
	// 消费者方法
	void consume(){
		try {
			lock.lock();
			while(arrque.isEmpty()){// 因为使用了分组唤醒,用if也都可以
				System.out.println("*****我是消费者"+Thread.currentThread().getName()+",我被阻塞了");
				condition_con.await();// 消费者自己阻塞自己
			}
			System.out.println("*****"+Thread.currentThread().getName()+"消费了队头元素"+arrque.peek());
			arrque.poll();
			if(arrque.size()==100-1){// 并不是每消费一条消息就唤醒一次生产者
				condition_pro.signalAll();
			}
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}finally{
			lock.unlock();
		}
	}
}

// 生产者线程
class produceThread implements Runnable {
	Myservice ser;
	public produceThread(Myservice ser) {
		this.ser = ser;
	}
	    
	public void run(){
		try {
			while(true){
				Thread.sleep(1000);
				ser.produce();
			}
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

// 消费者线程
class consumerThread implements Runnable {
	Myservice ser;
	public consumerThread(Myservice ser) {
		this.ser = ser;
	}
	    
	public void run(){
		try {
			while(true){
				Thread.sleep(3000);
				ser.consume();
			}
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

// 客户端程序
public class Myservice_pro_con{
	public static void main(String[] args){
		Myservice ser = new Myservice();
		produceThread producer = new produceThread(ser);
		consumerThread consumer = new consumerThread(ser);
		
		// 如果调用20次生产者方法而不是开启20个生产者线程,那生产者执行完后消费者才能执行,生产者不能和消费者并行
		/*for(int i=0;i<20;i++){
			ser.produce();
		}*/
		
		// 创建proNum个生产者线程
		int proNum=20;
		int conNum=20;
		Thread[] proArr = new Thread[proNum];
		for(int i=0;i<proNum;i++){
			proArr[i]=new Thread(producer);
		}
		// 创建conNum个消费者线程
		Thread[] conArr = new Thread[conNum];
		for(int i=0;i<conNum;i++){
			conArr[i]=new Thread(consumer);
		}
		
		for(int i=0;i<proNum;i++){
			proArr[i].start();
		}
		for(int i=0;i<conNum;i++){
			conArr[i].start();
		}
	}
}


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