多线程设计模式之——Producer-Consumer Pattern

来源：互联网发布：url编码 java 编辑：程序博客网时间：2024/06/04 18:55

此模式是在生产者与消费者之间加入一个“桥梁参与者”来缓冲线程之间的处理速度差。一般可以存在多个生产者与消费者，但当双方都只有一个的时候，又称为Pipe Pattern。

例子：假设有2个生产者,2个消费者，仓库里只能放4个产品。(这里的产品就是String类型的名字而已)

Java代码  
//Storage.java  
public class Storage {  
    private String[] buffer;  
    private int head;//取走一个商品的位置  
    private int tail;//存入一个商品的位置  
    private int count;//buffer内的商品数量  
      
    public Storage(int count){  
        this.buffer = new String[count];  
        this.count = 0;  
        this.head = 0;  
        this.tail = 0;  
    }  
      
    //这里的if警戒条件就运用了Guarded Suspension Pattern，要求不满足条件，便等待  
    public synchronized void put(String goods) throws InterruptedException{  
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " produce the goods:" + goods);  
        if(count >= buffer.length){  
            System.out.println("the storage is full!");  
            wait();  
        }  
        buffer[tail] = goods;  
        tail = (tail + 1) % buffer.length;  
        count++;  
        notifyAll();  
    }  
      
    public synchronized String get() throws InterruptedException{  
        if(count <= 0){  
            System.out.println("the storage is empty!");  
            wait();  
        }  
        String goods = buffer[head];  
        head = (head + 1) % buffer.length;  
        count--;  
        notifyAll();  
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " consume the goods:" + goods );  
        return goods;  
    }  
  
}  

Java代码  
//ProducerThread.java  
import java.util.Random;  
  
  
public class ProducerThread extends Thread {  
    private Storage storage;  
    private Random random;  
    private static int pid;  //产品编号  
      
    public ProducerThread(String name , Storage storage){  
        super(name);  
        this.storage = storage;  
        this.random = new Random();  
    }  
      
    public void run(){  
        try{  
            for(int i=0; i<10; i++){  
                Thread.sleep(random.nextInt(1000));//模拟生产时间  
                String goods = getName() + " produce the goods" + nextPId();  
                storage.put(goods);  
            }  
        }catch(InterruptedException e){  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
      
    private static synchronized int nextPId(){  
        return pid++;  
    }  
  
}  

Java代码  
//ConsumerThread.java  
import java.util.Random;  
  
  
public class ConsumerThread extends Thread {  
    private Storage storage;  
    private Random random;  
      
    public ConsumerThread(String name , Storage storage){  
        super(name);  
        this.random = new Random();  
        this.storage = storage;  
    }  
      
    public void run(){  
        try{  
            while(true){  
                storage.get();  
                Thread.sleep(random.nextInt(2000));//模拟商品使用时间  
            }  
        }catch(InterruptedException e){  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
  
}  

Java代码  
//Main.java  
public class Main {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        Storage storage = new Storage(4);  
        new ProducerThread("producer_lulu01" , storage).start();  
        new ProducerThread("producer_lulu02" , storage).start();  
        new ConsumerThread("consumer_fang01" , storage).start();  
        new ConsumerThread("consumer_fang02" , storage).start();  
          
  
    }  
  
}  