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Java并发编程---生产者-消费者模式

2018-01-07 15:13 453 查看
 一.概念

      生产者和消费者也是一个非常经典的多线程模式,我们在实际开发中应用非常广泛的思想理念.在生产--消费模式中:通常由两类线程,即若干个生产者的线程和若干个消费者的线程.生产者线程负责提交用户请求,消费者线程则负责具体处理生产者提交的任务,在生产者和消费者之间通过共享内存缓冲区进行通信(该模式在MQ中使用比较广泛)

                        



二.代码示例

package com.thread.provider;

public final class Data {

private String id;
private String name;
public String getId() {
return id;
}
public void setId(String id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Data [id=" + id + ", name=" + name + "]";
}
public Data(String id, String name) {
super();
this.id = id;
this.name = name;
}

}

package com.thread.provider;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Provider implements Runnable {

//共享缓存区
private BlockingQueue<Data> queue;
//多线程间是否启动变量,有强制从主内存中刷新的功能,即时返回线程的状态
private volatile boolean isRunning = true;
//id生成器
private static AtomicInteger count = new AtomicInteger();
//随机对象
private static Random r = new Random();

public Provider(BlockingQueue<Data> queue){
this.queue = queue;
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(isRunning){
try {
//随机休眠0-1000毫秒,表示获取数据(产生数据的耗时)
Thread.sleep(r.nextInt(1000));
//获取的数据进行累计
int id = count.getAndIncrement();
//比如通过一个getData方法获取了
Data data = new Data(Integer.toString(id),"数据"+id);
System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName() + ",获取了数据,id为:" + id + ",进行装载到缓冲区...");
if(!this.queue.offer(data, 2, TimeUnit.SECONDS)){
System.out.println("提交缓冲区数据失败...");
}

} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}

public void stop(){
this.isRunning = false;
}

}

package com.thread.provider;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;

public class Consumer implements Runnable {

private BlockingQueue<Data> queue;

public Consumer(BlockingQueue<Data> queue){
this.queue = queue;
}
//随机对象
private static Random r = new Random();

@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
while(true){
try {
//获取数据 (接受生产者产生的数据)
Data data = this.queue.take();
//进行数据处理,休眠0-1000毫秒模拟耗时
Thread.sleep(r.nextInt(1000));
System.out.println("当前消费线程: " + Thread.currentThread().getName() + "消费成功,消费数据为id: " + data.getId());
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}

}

package com.thread.provider;

import java.util.concurrent.BlockingDeque;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class Main {

public static void main(String[] args) throws Exception {
// TODO Auto-generated method stub
//内存缓冲区
BlockingQueue<Data> queue = new LinkedBlockingQueue<Data>(10);
//生产者
Provider p1 = new Provider(queue);
Provider p2 = new Provider(queue);
Provider p3 = new Provider(queue);

//消费者
Consumer c1 = new Consumer(queue);
Consumer c2 = new Consumer(queue);
Consumer c3 = new Consumer(queue);

//创建线程池运行,这是一个缓存的线程池,可以创建无穷大的线程,没有任务的时候不创建线程,空闲线程的存活时间为60秒(默认值)
ExecutorService cachePool = Executors.newCachedThreadPool();
cachePool.execute(p1);
cachePool.execute(p2);
cachePool.execute(p3);
cachePool.execute(c1);
cachePool.execute(c2);
cachePool.execute(c3);

try {
Thread.sleep(3000);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
p1.stop();
p2.stop();
p3.stop();
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}

//		cachePool.shutdown();
//		cachePool.shutdownNow();
}

}

3.运行结果

当前线程:pool-1-thread-1,获取了数据,id为:0,进行装载到缓冲区...
当前消费线程: pool-1-thread-5消费成功,消费数据为id: 0
当前线程:pool-1-thread-1,获取了数据,id为:1,进行装载到缓冲区...
当前线程:pool-1-thread-1,获取了数据,id为:2,进行装载到缓冲区...
当前线程:pool-1-thread-2,获取了数据,id为:3,进行装载到缓冲区...
当前消费线程: pool-1-thread-4消费成功,消费数据为id: 1
当前线程:pool-1-thread-3,获取了数据,id为:4,进行装载到缓冲区...
当前消费线程: pool-1-thread-4消费成功,消费数据为id: 4
当前线程:pool-1-thread-2,获取了数据,id为:5,进行装载到缓冲区...
当前消费线程: pool-1-thread-6消费成功,消费数据为id: 2
当前消费线程: pool-1-thread-5消费成功,消费数据为id: 3
当前线程:pool-1-thread-3,获取了数据,id为:6,进行装载到缓冲区...
当前线程:pool-1-thread-1,获取了数据,id为:7,进行装载到缓冲区...
当前消费线程: pool-1-thread-5消费成功,消费数据为id: 7
当前线程:pool-1-thread-2,获取了数据,id为:8,进行装载到缓冲区...
当前消费线程: pool-1-thread-4消费成功,消费数据为id: 5
当前线程:pool-1-thread-1,获取了数据,id为:9,进行装载到缓冲区...
当前消费线程: pool-1-thread-6消费成功,消费数据为id: 6
当前线程:pool-1-thread-2,获取了数据,id为:10,进行装载到缓冲区...
当前线程:pool-1-thread-3,获取了数据,id为:11,进行装载到缓冲区...
当前线程:pool-1-thread-1,获取了数据,id为:12,进行装载到缓冲区...
当前消费线程: pool-1-thread-6消费成功,消费数据为id: 10
当前消费线程: pool-1-thread-5消费成功,消费数据为id: 8
当前线程:pool-1-thread-3,获取了数据,id为:13,进行装载到缓冲区...
当前线程:pool-1-thread-2,获取了数据,id为:14,进行装载到缓冲区...
当前消费线程: pool-1-thread-4消费成功,消费数据为id: 9
当前消费线程: pool-1-thread-6消费成功,消费数据为id: 11
当前线程:pool-1-thread-1,获取了数据,id为:15,进行装载到缓冲区...
当前线程:pool-1-thread-1,获取了数据,id为:16,进行装载到缓冲区...
当前线程:pool-1-thread-3,获取了数据,id为:17,进行装载到缓冲区...
当前消费线程: pool-1-thread-4消费成功,消费数据为id: 13
当前线程:pool-1-thread-1,获取了数据,id为:18,进行装载到缓冲区...
当前消费线程: pool-1-thread-5消费成功,消费数据为id: 12
当前消费线程: pool-1-thread-4消费成功,消费数据为id: 15
当前消费线程: pool-1-thread-6消费成功,消费数据为id: 14
当前消费线程: pool-1-thread-6消费成功,消费数据为id: 18
当前线程:pool-1-thread-2,获取了数据,id为:19,进行装载到缓冲区...
当前消费线程: pool-1-thread-6消费成功,消费数据为id: 19
当前消费线程: pool-1-thread-4消费成功,消费数据为id: 17
当前消费线程: pool-1-thread-5消费成功,消费数据为id: 16


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