Java从入门到放弃33---并发协作模型（一）管程法

Java从入门到放弃33—并发协作模型（一）管程法

01 生产者-消费者模型

• 理解：生产者将生产好的数据放入缓冲区 , 消费者从缓冲区拿出数据。通过判断缓冲区大小来决定生产者何时生产，消费者何时消费。只要缓冲区有产品，消费者就可以消费。只要缓冲区不满，生产者就可以生产。
• 模型：
  • 生产者 : 负责生产数据的模块 (可能是方法 , 对象 , 线程 , 进程) ;
  • 消费者 : 负责处理数据的模块 (可能是方法 , 对象 , 线程 , 进程) ;
  • 缓冲区 : 消费者不能直接使用生产者的数据 , 而是通过缓冲区拿出数据。

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02 案例

• 案例说明：生产者生产产品，将产品放入缓冲区，消费者通过缓冲区消费产品。

public class PCTest {
    public static void main(String[] args) {
        //建立一个容器
        SynContainer synContainer = new SynContainer();
        new Producer(synContainer).start();
        new Consumer(synContainer).start();
    }
}

//生产者只负责给容器中放入产品
class Producer extends Thread{
    //需要向容器中加入产品
    //定义一个容器
    SynContainer container;
    public Producer(SynContainer container){
        this.container=container;
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            //生产100次产品
            //给容器添加产品
            container.push(new Product(i));
            System.out.println("生产者放入了产品编号为："+i+"的产品");
        }
    }
}

//消费者只负责从容器中拿出产品
class Consumer extends Thread{
    //通过容器操作
    SynContainer container;
    //通过有参构造传入容器
    public Consumer(SynContainer container){
        this.container=container;
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            //一次线程消费100次
            //调用容器，取产品
            Product product = container.pop();
            System.out.println("消费者拿走了产品编号为："+product.id+"的产品");
        }
    }
}


//缓冲区-----容器
class SynContainer{

    //定义容器容量
     Product[] products = new Product[10];
    //定义产品索引，通过索引拿到产品
    int index=0;
    //生产者放入产品
    public synchronized void push(Product product){
        //1.如果容器满了，不再放入产品，等待消费者消费
        if (index>=products.length){
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        //2.如果容器没有装满，生产者生产
        products[index]=product;//给容器中放入产品
        index++;
        //装入产品后，通知消费者消费
        this.notifyAll();//notifyAll()唤醒同一个对象上所有调用wait()方法的线程

    }
    //消费者拿走产品
    public synchronized Product pop(){
       // 如果容器为空，通知生产者生产，等待生产者放入产品
        if (index<=0){
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        //容器不为空，消费者消费
        index--;
        Product product = products[index];
        //此时容器不满，通知生产者生产
        this.notifyAll();
        //将产品返回给消费者
        return product;


    }
}


//产品
class Product{
    //产品编号
    int id;

    public Product(int id) {
        this.id = id;
    }
}

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• 运行结果：
  
  

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