Java 多執行緒之併發協作生產者消費者設計模式 JDK1.5.0 + 升級優化版

DylanAndroid發表於2016-10-29
Java執行緒設計模式JDK優化

轉載請註明出處：blog.csdn.net/linglongxin…

上一篇[Java多執行緒之併發協作生產者消費者設計模式]已經講述了在Java的多執行緒中，如何處理併發安全的生產者消費者設計模式，不瞭解的可以先看看上一篇的內容

#上一篇中的效率和優化問題

  • 在上一篇中生產者消費者設計模式中最後為了不產生類似於“死鎖”，就是多執行緒全部wait()導致程式無法向下繼續執行的情況，我們採用了notifyAll()這個方法，那麼有什麼問題呢？
  • 效率問題，notifyAll()方法是將在執行了wait()方法後的所有等待執行緒都喚醒了，那麼也就是說，即喚醒了生產者執行緒也喚醒了消費者執行緒
  • 優化方案：我們沒有必要把大家都喚醒，只需要讓生產者執行緒喚醒消費者執行緒，消費者執行緒喚醒生產者執行緒即可。

#jdk1.5的對多執行緒併發安全的新解決方案

  • jdk1.5以後將同步和鎖封裝成了物件。並將操作鎖的隱式方式定義到了該物件中，將隱式動作變成了顯示動作。
  • Lock介面： 出現替代了同步程式碼塊或者同步函式。將同步的隱式鎖操作變成現實鎖操作。同時更為靈活。可以一個鎖上加上多組監視器。
  • lock():獲取鎖。
  • unlock():釋放鎖，通常需要定義finally程式碼塊中。
  • Condition介面：出現替代了Object中的wait notify notifyAll方法。將這些監視器方法單獨進行了封裝，變成Condition監視器物件。可以任意鎖進行組合。
  • await();執行緒等待—>等同於wait();【監視器的方法】
  • signal();喚醒執行緒——>等同於notify();【監視器的方法】
  • signalAll();喚醒全部等待中的執行緒——>等同於notifyAll();【監視器的方法】

#最終經過優化的程式碼

  • 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

    /* 建立一個鎖物件。*/
    private Lock lock = new ReentrantLock();//鎖
    /*通過已有的鎖獲取該鎖上的監視器物件。通過已有的鎖獲取兩組監視器，一組監視生產者，一組監視消費者。*/
    private Condition condition_consumer = lock.newCondition();//消費者對鎖的監視器
    private Condition condition_producer = lock.newCondition();//生產者對鎖的監視器

    public void create() {
        lock.lock();
        try {
            while (flag) {
                condition_producer.await();
            }
            number++;
            System.out.println("生產者--------------" + 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();
        }
    }
}複製程式碼
  • Producer.java


/**
 * Created by yuandl on 2016-10-12.
 * 生產者
 */
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();
        }
    }
}複製程式碼
  • 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();
        }
    }
}複製程式碼
  • 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();
    }
}複製程式碼
  • 列印結果
生產者--------------381
消費者***381
生產者--------------382
消費者***382
生產者--------------383
消費者***383
生產者--------------384
消費者***384
生產者--------------385
消費者***385
生產者--------------386
消費者***386
生產者--------------387
消費者***387
生產者--------------388
消費者***388
生產者--------------389
消費者***389
生產者--------------390
消費者***390
生產者--------------391
消費者***391複製程式碼

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