今天的db2培训仍然没有太多的实践,围绕考试来的,闲着也是闲着,想到我们后续业务中使用多线程的地方比较多。于是想起那个经典的案例:生产者和消费者
关于这个案例的原理,就不多说了。主要涉及到临界资源互斥锁的使用、wait和notify操作,还有就是线程sleep。关于几个操作的区别,我会写在代码的注释中。这和我的工作习惯有关系,不喜欢写文档(敏捷开发认为代码是最好的文档,^_^,我的代码没有重构,完成了功能就贴上来了,当然不符合敏捷的要求了^_^,见谅)
请看代码:
1、生产和消费的产品抽象类
//预留 public abstract class Product { public String name; public abstract String toString(); }
2、一个具体的产品类
public class AProduct extends Product { public AProduct(String pname) { super(); name = pname; // TODO Auto-generated constructor stub } public String toString() { // TODO Auto-generated method stub return name; } }
3、容器类(仓库)
import java.util.ArrayList; /* * 存放生产者和消费者的产品队列 * */ public class Container { private ArrayList arrList = new ArrayList(); private int LENGTH = 10; public boolean isFull() { return arrList.size() == LENGTH; } public boolean isEmpty() { return arrList.isEmpty(); } /* 如果此处不加synchronized锁,那么也可以再调用push的地方加锁 * 既然此处加了锁,那么再别的地方可以不加锁 */ public synchronized void push(Object o) { arrList.add(o); } // 如果此处不加synchronized锁,那么也可以再调用push的地方加锁 public synchronized Object pop() { Object lastOne = arrList.get(arrList.size() - 1); arrList.remove(arrList.size() - 1); return lastOne; } }
4、休息一会,生产者和消费者都要休息,因此作为抽象基类
public abstract class Sleep { public void haveASleep() throws InterruptedException { Thread.sleep((long) (Math.random() * 3000)); } }
// sleep让出cpu时间给其他线程执行.也许你会问,既然我已经wait了,为什么还要sleep? // wait()的作用就是阻塞当前线程并且释放对象的锁给别人(一般是等待队列中的第一个线程) // Thead.sleep()也是阻塞当前线程,但不释放锁。 // sleep()方法是使线程停止一段时间的方法。 // 在sleep 时间间隔期满后,线程不一定立即恢复执行。 // 这是因为在那个时刻,其它线程可能正在运行而且没有被调度为放弃执行,除非 (a)“醒来”的线程具有更高的优先级。 // (b)正在运行的线程因为其它原因而阻塞。 wait()是线程交互时,如果线程对一个同步对象x // 发出一个wait()调用,该线程会暂停执行,被调对象进入等待状态,直到被唤醒或等待时间到。 // 当调用wait()后,线程会释放掉它所占有的“锁标志”,从而使线程所在对象中的其它synchronized数据可被别的线程使用。 // waite()和notify()因为会对对象的“锁标志”进行操作,所以它们必须在synchronized函数或synchronized
/* * 消费者线程 **/ public class Consumer extends Sleep implements Runnable { private Container contain = null; public Consumer(Container contain) { super(); this.contain = contain; } public void run() { // TODO Auto-generated method stub while (true) { synchronized (contain) { while (contain.isEmpty()) { try { contain.wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } consume();//消费 try { haveASleep(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } synchronized (contain) { contain.notify(); } } } private void consume() { Product a = (AProduct) contain.pop(); System.out.println("消费了一个产品" + a.toString()); } }
/* * 生产者线程 * */ public class Producator extends Sleep implements Runnable { private Container contain = null; public Producator(Container contain) { super(); this.contain = contain; } public void run() { // TODO Auto-generated method stub while (true) { synchronized (contain) { while (contain.isFull()) { try { contain.wait();// 阻塞当前线程,当前线程进入等待队列。这个时候只有等待别的线程来唤醒自己了。 } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } producer();// 生产一个产品 try { haveASleep(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } synchronized (contain) { contain.notify();// 唤醒等待队列中正在等待的第一个线程,让其执行。 } } } public void producer() { Product aProduct = new AProduct("pp:" + String.valueOf(Math.random())); System.out.println("生产了一个产品:" + aProduct.toString()); contain.push(aProduct); } }
5、写一个测试吧:
public class TestMain { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub Container contain = new Container(); Producator p = new Producator(contain); Consumer c = new Consumer(contain); Thread pt = new Thread(p); Thread ct = new Thread(c); pt.start(); ct.start(); } }
好了,看看执行结果吧:
生产了一个产品:pp:0.5010546528255287
生产了一个产品:pp:0.08173509855014827
消费了一个产品pp:0.5010546528255287
生产了一个产品:pp:0.7022996270428004
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