生产者和消费者java
时间: 2024-06-23 15:00:39 浏览: 8
在Java中,"生产者-消费者"(Producer-Consumer)模式是一种经典的设计模式,用于解决多线程环境中的同步问题。它定义了两个角色,即生产者(Producer)和消费者(Consumer),它们分别负责创建数据(产品)和消费数据。
**1. 生产者(Producer):**
生产者通常在自己的线程中不断产生新的对象,并将这些对象添加到一个共享的队列(如`BlockingQueue`、`ArrayBlockingQueue`等)中。生产者需要处理可能的数据溢出(队列已满)和资源竞争(队列为空)。
**2. 消费者(Consumer):**
消费者从队列中取出数据并进行处理,消耗掉生产者产生的对象。同样,消费者需要处理可能的数据饥饿(队列空)和资源竞争(队列满)。
**3. 同步机制:**
为了确保生产者和消费者之间的同步,Java提供了`synchronized`关键字或`Semaphore`、`CountDownLatch`、`CyclicBarrier`等并发工具。使用这些工具可以控制访问队列的权限,避免数据不一致或死锁。
**4. 示例代码:**
下面是一个简单的`BlockingQueue`实现的生产者消费者示例:
```java
import java.util.concurrent.*;
public class ProducerConsumer {
private final BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>(10);
private final Thread producer;
private final Thread consumer;
public ProducerConsumer() {
producer = new Thread(() -> produceData());
consumer = new Thread(() -> consumeData());
producer.start();
consumer.start();
}
private void produceData() {
while (true) {
synchronized (queue) {
if (queue.isEmpty()) {
try {
queue.wait(); // 队列空时等待
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
String data = generateData(); // 生产数据
queue.offer(data); // 添加到队列
System.out.println("Produced: " + data);
queue.notify(); // 唤醒消费者
}
}
}
private void consumeData() {
while (true) {
synchronized (queue) {
if (queue.isEmpty()) {
try {
queue.wait(); // 队列空时等待
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
String data = queue.take(); // 从队列获取数据
System.out.println("Consumed: " + data);
}
}
}
private String generateData() {
// 实现数据生成逻辑
return "Data " + UUID.randomUUID().toString();
}
public static void main(String[] args) {
new ProducerConsumer();
}
}
```
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