多线程——生产者消费者问题-----管程法

Dear 丶 2023-01-18 15:19 92阅读 0赞

### 理论整理 ###

**问题描述：**  
这是一个线程同步问题，生产者和消费者共享一个资源，并且生产者和消费者之间相互依赖，相为条件  
1.生产者在没有生产产品之前要通知消费者等待，而在生产之后又要通知消费者消费  
2.对于消费者，消费者结束消费之后，要通知生产者生产新的产品以供消费  
3.生产者消费者问题，仅有synchronized是不够的  
synchronize可阻止并发更新同一个资源，实现了同步  
synchronize实现不了不同线程之间的消息联系(通信)  
**解决思路：**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTg0Mjk1NA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
**设计模式：**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTg0Mjk1NA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

### 代码实现： ###

//生产者消费者模型，利用缓冲区解决：管程法
    //生产者 消费者 产品 缓冲区
    public class TextPc {
        
        public static void main(String[] args) {
        
          SynContainer synContainer = new SynContainer();
    
           new Producer(synContainer).start();
           new Consumer(synContainer).start();
    
        }
    }
    //生产者
    class Producer extends Thread{
        
        SynContainer synContainer;
        public Producer(SynContainer synContainer){
        
            this.synContainer = synContainer;
        }
    
        //生产100只鸡
        @Override
        public void run() {
        
            for (int i = 1; i < 100; i++) {
        
    
                synContainer.push(new Chichen(i));
                System.out.println("生产了第"+i+"只鸡");
            }
        }
    }
    //消费者
    class Consumer extends Thread{
        
        SynContainer synContainer;
        public Consumer(SynContainer synContainer){
        
            this.synContainer = synContainer;
        }
    
        @Override
        public void run() {
        
            for (int i = 1; i < 100; i++) {
        
                System.out.println("消费了第"+synContainer.pop().id+"只鸡");
            }
        }
    }
    //产品
    class Chichen{
        
        int id;
    
        public Chichen(int id) {
        
            this.id = id;
        }
    }
    //缓冲区
    class SynContainer{
        
        //设置一个容器
        Chichen[]  chichens = new Chichen[10];//同时可以存放10只鸡
    
        //设置一个计数器
        int count = 0;
        //生产者放入方法
        //这里传入的是Chichen类型的参数，不能直接写chichens
        //chichens是定义的一个具体对象
        public synchronized void push(Chichen chichen){
        
            //判断容器是否满了，如果满了等待消费者取走
            //this.wait()和this.notifyAll()必须在同步方法或者同步代码块中使用
            if(count==chichens.length){
        
                try {
        
                    this.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                }
                //生产者等待，通知消费者消费
            }
            //如果容器未满，需要丢入产品
            chichens[count] = chichen;
            count++;
            //可以通知消费者消费者了
            this.notifyAll();
        }
        //消费者消费方法
        public synchronized Chichen pop(){
        
            if(count==0){
        
                //消费者等待 ，通知生产者生产
                try {
        
                    this.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //打印出具体哪个id的鸡
            count--;
           Chichen chichen = chichens[count];
    
           //吃完 通知生产者生产
           //唤醒生产者中的wait()
            this.notifyAll();
            return chichen;
        }
    }

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