Java多線程之并發(fā)協(xié)作生產(chǎn)者消費者設計模式JDK1.5.0+升級優(yōu)化版

上一篇[Java多線程之并發(fā)協(xié)作生產(chǎn)者消費者設計模式]已經(jīng)講述了在Java的多線程中,如何處理并發(fā)安全的生產(chǎn)者消費者設計模式,不了解的可以先看看上一篇的內(nèi)容

上一篇中的效率和優(yōu)化問題

  • 在上一篇中生產(chǎn)者消費者設計模式中最后為了不產(chǎn)生類似于“死鎖”,就是多線程全部wait()導致程序無法向下繼續(xù)運行的情況,我們采用了notifyAll()這個方法,那么有什么問題呢?
  • 效率問題,notifyAll()方法是將在執(zhí)行了wait()方法后的所有等待線程都喚醒了,那么也就是說,即喚醒了生產(chǎn)者線程也喚醒了消費者線程
  • 優(yōu)化方案:我們沒有必要把大家都喚醒,只需要讓生產(chǎn)者線程喚醒消費者線程,消費者線程喚醒生產(chǎn)者線程即可。

jdk1.5的對多線程并發(fā)安全的新解決方案

  • jdk1.5以后將同步和鎖封裝成了對象。并將操作鎖的隱式方式定義到了該對象中,將隱式動作變成了顯示動作。
  • Lock接口: 出現(xiàn)替代了同步代碼塊或者同步函數(shù)。將同步的隱式鎖操作變成現(xiàn)實鎖操作。同時更為靈活。可以一個鎖上加上多組監(jiān)視器。
  • lock():獲取鎖。
  • unlock():釋放鎖,通常需要定義finally代碼塊中。
  • Condition接口:出現(xiàn)替代了Object中的wait notify notifyAll方法。將這些監(jiān)視器方法單獨進行了封裝,變成Condition監(jiān)視器對象。可以任意鎖進行組合。
  • await();線程等待—>等同于wait();【監(jiān)視器的方法】
  • signal();喚醒線程——>等同于notify();【監(jiān)視器的方法】
  • signalAll();喚醒全部等待中的線程——>等同于notifyAll();【監(jiān)視器的方法】

最終經(jīng)過優(yōu)化的代碼

  • Resource.java


import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * Created by yuandl on 2016-10-12.
 * 要生產(chǎn)的資源
 */
public class Resource {
    private int number = 0;//資源編號
    private boolean flag = false;//資源標記  時候有資源

    /* 創(chuàng)建一個鎖對象。*/
    private Lock lock = new ReentrantLock();//鎖
    /*通過已有的鎖獲取該鎖上的監(jiān)視器對象。通過已有的鎖獲取兩組監(jiān)視器,一組監(jiān)視生產(chǎn)者,一組監(jiān)視消費者。*/
    private Condition condition_consumer = lock.newCondition();//消費者對鎖的監(jiān)視器
    private Condition condition_producer = lock.newCondition();//生產(chǎn)者對鎖的監(jiān)視器

    public void create() {
        lock.lock();
        try {
            while (flag) {
                condition_producer.await();
            }
            number++;
            System.out.println("生產(chǎn)者--------------" + number);
            flag = true;
            condition_consumer.signalAll();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void destroy() {
        lock.lock();
        try {
            while (!flag) {
                condition_consumer.await();
            }
            System.out.println("消費者***" + number);
            flag = false;
            condition_producer.signalAll();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

  • Producer.java


/**
 * Created by yuandl on 2016-10-12.
 * 生產(chǎn)者
 */
public class Producer implements Runnable {
    private Resource resource;

    public Producer(Resource resource) {
        this.resource = resource;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            resource.create();
        }
    }
}

  • Consumer.java


/**
 * Created by yuandl on 2016-10-12.
 * 消費者
 */
public class Consumer implements Runnable {
    private Resource resource;

    public Consumer(Resource resource) {
        this.resource = resource;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            resource.destroy();
        }
    }
}

  • MainTest.java
package thread.produceconsumer2;

/**
 * Created by yuandl on 2016-10-12.
 */
public class MainTest {
    public static void main(String args[]) {
        Resource resource = new Resource();
        new Thread(new Producer(resource)).start();
        new Thread(new Producer(resource)).start();
        new Thread(new Consumer(resource)).start();
        new Thread(new Consumer(resource)).start();
    }
}



  • 打印結(jié)果
生產(chǎn)者--------------381
消費者***381
生產(chǎn)者--------------382
消費者***382
生產(chǎn)者--------------383
消費者***383
生產(chǎn)者--------------384
消費者***384
生產(chǎn)者--------------385
消費者***385
生產(chǎn)者--------------386
消費者***386
生產(chǎn)者--------------387
消費者***387
生產(chǎn)者--------------388
消費者***388
生產(chǎn)者--------------389
消費者***389
生產(chǎn)者--------------390
消費者***390
生產(chǎn)者--------------391
消費者***391
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