手撕算法之生产者与消费者模式

生产者与消费者模式

生产者消费者问题是一个多线程同步的经典问题,这个问题描述了生产者线程和消费者线程共享固定大小的缓冲区的问题。生产者不断的向缓冲区添加数据,消费者不断的消费缓冲区的数据,这个问题的关键是:
保证生产者在缓冲区满的时候不再向缓冲区添加数据,消费者在缓冲区空的时候也不会的时候消费缓冲区数据
解决思路:

  1. 生产者不断的生产,直到缓冲区满的时候,阻塞生产者线程,缓冲区不满的时候,继续生产
  2. 消费者不断的消费,直到缓冲区空的时候,阻塞消费者线程,缓冲区不空的时候,继续消费

使用wait,notify方式实现

public class ProducerAndConsumer {
   

    //消费者
    static class Consumer implements Runnable {
   
        private List<Integer> queue;

        public Consumer(List<Integer> queue) {
   
            this.queue = queue;
        }

        @Override
        public void run() {
   
            try {
   
                while (true) {
   
                    synchronized (queue) {
   
                        while (queue.isEmpty()) {
   
                            System.out.println("Queue is Empty");
                            queue.wait();
                        }
                        int i = queue.remove(0);
                        queue.notifyAll();
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费了:" + i + "还剩:" + queue.size());
                        Thread.sleep(100);
                    }
                }
            } catch (InterruptedException e) {
   

            }

        }
    }

    //生产者
    static class Producer implements Runnable {
   

        private List<Integer> queue;

        private int length; //容量

        public Producer(List<Integer> queue, int length) {
   
            this.queue = queue;
            this.length = length;
        }

        @Override
        public void run() {
   
            try {
   
                while (true) {
   
                    synchronized (queue) {
   
                        while (queue.size() > length) {
   
                            queue.wait();
                        }
                        queue.add(1
生产者消费者问题算法实现》 设计思想 因为有多个缓冲区,所以生产者线程没有必要在生成新的数据之前等待最后一个数据被消费者线程处理完毕。同样,消费者线程并不一定每次只能处理一个数据。在多缓冲区机制下,线程之间不必互相等待形成死锁,因而提高了效率。   多个缓冲区就好像使用一条传送带替代托架,传送带上一次可以放多个产品。生产者在缓冲区尾加入数据,而消费者则在缓冲区头读取数据。当缓冲区满的时候,缓冲区就上锁并等待消费者线程读取数据;每一个生产或消费动作使得传送带向前移动一个单位,因而,消费者线程读取数据的顺序和数据产生顺序是相同的。 可以引入一个count计数器来表示已经被使用的缓冲区数量。用hNotEmptyEvent 和hNotFullEvent 来同步生产者消费者线程。每当生产者线程发现缓冲区满( count=BufferSize ),它就等待hNotEmptyEvent 事件。同样,当消费者线程发现缓冲区空,它就开始等待hNotEmptyEvent。生产者线程写入一个新的数据之后,就立刻发出hNotEmptyEvent 来唤醒正在等待的消费者线程;消费者线程在读取一个数据之后,就发出hNotFullEvent 来唤醒正在等待的生产者线程。 程序的设计思想大致为:设置一while循环,pi生产者访问临界区,得到权限访问缓冲区,如果缓冲区满的,则等待,直到缓冲区非满;访问互斥锁,当得到互斥锁且缓冲区非满时,跳出while循环,开始产生新数据,并把数据存放于Buffer缓冲区中,当数据存放结束则结束临界区;接着唤醒消费者线程;ci消费者访问临界区,得到权限访问缓冲区,如果缓冲区为空,没有可以处理的数据,则释放互斥锁且等待,直到缓冲区非空;当等到缓冲区非空时,跳出while循环;消费者获得数据,并根据所获得的数据按类别消费(当消费者获得的数据为大写字母时,则把大写字母转换成小写字母,并显示;当消费者获得的数据为小写字母时,则把小写字母转换成大写字母,并显示;当消费者获得的数据为字符0、1、2、……8、9时,把这些字符直接显示到屏幕;当消费者获得的数据为符号(+、-、*、\……)时,把这些符号打印成7行7列的菱形);处理完数据后,结束临界区;接着唤醒生产者线程。
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值