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java之使用阻塞队列实现生产者,消费者模式

 2013/7/22 18:42:49  qindongliang1922  程序员俱乐部  我要评论(0)
  • 摘要:在看代码之前,笔者先说几句题外话,生产者-消费者模式,一直是多线程编程中的经典设计模式,不仅仅提现在Java中,各个类C语言,以及其他的一些高级语言中都有实现,在Java5之前,还没有出现阻塞队列的容器时,实现一个生产者消费者模式,相对来说比较复杂,代码量也比较大,最重要的是设计同步存取时更需要小心谨慎,一不小心就会带来莫名其妙的问题。Java5之前实现同步存取时,可以使用普通的一个集合,然后在使用线程的协作和线程同步可以实现生产者,消费者模式,主要的技术就是用好,wait,notify
  • 标签:实现 使用 Java 模式 队列 消费者


在看代码之前,笔者先说几句题外话,生产者-消费者模式,一直是多线程编程中的经典设计模式,不仅仅提现在Java中,各个类C语言,以及其他的一些高级语言中都有实现,在Java 5之前,还没有出现阻塞队列的容器时,实现一个生产者消费者模式,相对来说比较复杂,代码量也比较大,最重要的是设计同步存取时更需要小心谨慎,一不小心就会带来莫名其妙的问题。


Java 5之前实现同步存取时,可以使用普通的一个集合,然后在使用线程的协作和线程同步可以实现生产者,消费者模式,主要的技术就是用好,wait ,notify,notifyAll,sychronized这些关键字。而在java 5之后,可以使用组阻塞队列来实现,此方式大大简少了代码量,使得多线程编程更加容易,安全方面也有保障。

BlockingQueue接口是Queue的子接口,它的主要用途并不是作为容器,而是作为线程同步的的工具,因此他具有一个很明显的特性,当生产者线程试图向BlockingQueue放入元素时,如果队列已满,则线程被阻塞,当消费者线程试图从中取出一个元素时,如果队列为空,则该线程会被阻塞,正是因为它所具有这个特性,所以在程序中多个线程交替向BlockingQueue中放入元素,取出元素,它可以很好的控制线程之间的通信。

下面给出代码实现
class="java" name="code">package com.queue;

import java.util.concurrent.BlockingQueue;

/***
 * 消费者
 * **/
public class Consumer extends Thread {
	/***
	 * 利用队列存储样品
	 * */
	 private BlockingQueue<String> bq;
	 public Consumer() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	public Consumer(BlockingQueue<String> bq) {
		super();
		this.bq = bq;
	 
	}
	 
	
	@Override
	public void run() {
		
		while(true){
			System.out.println(getName()+"消费者准备消费集合元素");
			try{
				
				Thread.sleep(2000);
				//尝试取出元素,如果队列为空,则被线程阻塞
				bq.take();
				
			}catch(Exception e){
				e.printStackTrace();
			}
			
			System.out.println(getName()+"消费完成"+bq);
		}
		
	}
	 

	
	 
	
	  
	
	
}


package com.queue;

import java.util.concurrent.BlockingQueue;

/**
 * 生产者
 * **/
public class Producer  extends Thread{

	/***
	 * 利用队列存储样品
	 * */
	private BlockingQueue<String> bq;
	
	public Producer() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	 
	public Producer(BlockingQueue<String> bq) {
	 
		this.bq = bq;
	}

	@Override
	public void run() {
		String []str=new String[]{"solr","lucene","nutch"}; 
		
		for(int i=0;i<99999999;i++){
			System.out.println(getName()+"生产者准备生产集合元素了!");
			try{
				Thread.sleep(2000);
				//尝试放入元素,如果对列已满,则线程被阻塞
				bq.put(str[i%3]);
				
			}catch(Exception e){
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(getName()+"生产完成:"+bq);
		}
		
		
	}
	
	
}



package com.queue;

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;

/**
 * 生产者,消费者测试
 * 
 * **/
public class BlockingQueueTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		//创建一个容量为1的队列
		BlockingQueue<String> bq=new ArrayBlockingQueue<>(1);
		//启动三个生产者线程
		new Producer(bq).start();
		new Producer(bq).start();
		new Producer(bq).start();
		//启动一个消费者线程
		new Consumer(bq).start();
		
		
	}

}


Thread-0生产者准备生产集合元素了!
Thread-1生产者准备生产集合元素了!
Thread-2生产者准备生产集合元素了!
Thread-3消费者准备消费集合元素
Thread-0生产完成:[solr]
Thread-0生产者准备生产集合元素了!
Thread-3消费完成[]
Thread-3消费者准备消费集合元素
Thread-1生产完成:[solr]
Thread-1生产者准备生产集合元素了!
Thread-3消费完成[solr]
Thread-2生产完成:[solr]
Thread-2生产者准备生产集合元素了!
Thread-3消费者准备消费集合元素
Thread-3消费完成[lucene]
Thread-3消费者准备消费集合元素
Thread-0生产完成:[lucene]
Thread-0生产者准备生产集合元素了!


总之,利用好队列就可以用很少的代码量实现一个稳定,高效生产者,消费者模式,




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