java生产者消费者课程设计

时间: 2023-10-16 15:02:46 浏览: 69
Java生产者消费者模式是一种用于解决多线程间协作问题的设计模式。在这种模式中,生产者线程负责生产数据,并将数据放入一个共享的缓冲区中,而消费者线程负责从缓冲区中取出数据进行消费。 在课程设计中,可以通过以下步骤来实现Java生产者消费者模式: 1. 定义一个共享的缓冲区:可以用数组、队列或者列表等数据结构来实现。缓冲区需要满足以下要求:能够保存多个数据项,支持生产者线程往其中放入数据,支持消费者线程从其中取出数据,以及确保线程安全。 2. 定义生产者线程类:生产者线程类需要实现Runnable接口,并重写run方法。在run方法中,实现生产者线程的具体逻辑,即生成数据并放入缓冲区中。当缓冲区已满时,生产者线程需要等待;当有空闲位置时,生产者线程需要唤醒等待的消费者线程。 3. 定义消费者线程类:消费者线程类也需要实现Runnable接口,并重写run方法。在run方法中,实现消费者线程的具体逻辑,即从缓冲区中取出数据并进行消费。当缓冲区为空时,消费者线程需要等待;当有新数据时,消费者线程需要唤醒等待的生产者线程。 4. 创建生产者和消费者线程实例:在主函数中,创建生产者线程和消费者线程的实例,并将它们分别作为参数传入到Thread类的构造函数中。然后,调用线程的start方法启动线程。 通过以上步骤,我们可以实现一个简单的Java生产者消费者模式,实现多线程间的数据共享与协作。可以通过调整缓冲区的大小和生产者消费者线程的数量等参数,来控制生产者和消费者之间的交互和速度,以满足不同的需求。需要注意的是,在实现过程中要确保线程安全,可以使用锁机制或者其他并发控制手段来实现。

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package producer; import java.util.Vector;//输入java矢量 class SyncStack {//实现堆栈功能,不能同时读写 private Vector buffer//私人接口向量缓冲区 = new Vector //新建向量 (400,200); char contents; private boolean ava=false; public synchronized char get() {//出栈 while (ava==false) //如果生产者还没有产生字符就一直等待 { try { this.wait(); } catch (InterruptedException e)//当线程在活动之前或活动期间处于正在等待、休眠或占用状态且该线程被中断时,抛出该异常 { e. printStackTrace(); } } ava=false; notifyAll(); return contents; } public synchronized void push(char c) { while(ava==true){ try { wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO 自动生成 catch 块 e.printStackTrace(); } }//入栈 ava=true; this.notify();//通知其它线程把数据出栈 Character charObj = new Character(c); buffer.addElement(charObj); contents=c; } public void print(char c) { // TODO 自动生成方法存根 } } class ControlEnter {//每行输出结果的个数 public static int count = 0; void counter() { count++; if(count ==5) { System.out.println(); count = 0; } } } class Producer implements Runnable {//生产者类 private SyncStack theStack;//生产者类获得的字符都来自同步堆栈 private ControlEnter controlenter; public Producer (SyncStack s,ControlEnter ce) { theStack = s; controlenter = ce; } public void run() { char c; for (int i = 0; i < 30; i++) { c = (char)(Math.random() * 26 + 'a');//随机产生30个小写字母 theStack.push(c);//存入堆栈 System.out.print("生产者产生: " + c +" "); controlenter.counter( ); try { Thread.sleep//线程休眠 ((int)(Math.random() * 200));//以0~200ms的速度随机 } catch (InterruptedException e) //当线程在活动之前或活动期间处于正在等待、休眠或占用状态且该线程被中断时,抛出该异常 { e.printStackTrace( ); } } } } class Consumer implements Runnable {//消费者类 private SyncStack theStack;//消费者类获得的字符都来自同步堆栈 private ControlEnter controlenter; public Consumer (SyncStack s,ControlEnter ce) { theStack = s; controlenter = ce; } public void run() { char value; for (int i=0; i < 30; i++) {//从堆栈中取数,并输出 value = theStack.get();//取出生产者产生的字母 System.out.print("消费者消费: " + value+" ");//消费者输出 controlenter.counter( ); try { Thread.sleep((int) (Math.random() * 2000));//控制取数的速度:0~2s/*每读取一个字符线程就睡眠*/ } catch (InterruptedException e)//当线程在活动之前或活动期间处于正在等待、休眠或占用状态且该线程被中断时,抛出该异常 { e.printStackTrace(); } } } } public class B {//主线程总调度 public static void main(String []args) { ControlEnter ce = new ControlEnter(); SyncStack stack = new SyncStack();//下面的消费者类对象和生产者类对象所操作的是同一个同步堆栈对象 Producer p1 = new Producer(stack,ce); new Thread(p1).start();//生产者线程启动 Consumer c1 = new Consumer(stack,ce); new Thread(c1).start();//消费者线程启动 } }

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