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生产者和消费者问题

2021-02-16 12:32:25  阅读：101  来源： 互联网

标签：消费者 生产者 Car 问题 color String car public name


生产者和消费者问题

  • 要想买一辆汽车，先生产一台汽车。做一台卖一台 ，没有的话就生产 有的话不生产光卖。

一.基本做法(不加锁和加锁)

1.不加锁

  • Car.java
public class Car {
	private String name;
	private String color;

	public Car() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}

	public Car(String name, String color) {
		super();
		this.name = name;
		this.color = color;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public String getColor() {
		return color;
	}

	public void setColor(String color) {
		this.color = color;
	}

	// 生产汽车的方法
	public void prodCar(String name, String color) {
		//给对象赋值
		this.name=name;
		this.color=color;
		}


	// 销售汽车的方法
	public void sellCar() {
		System.out.println("汽车的名字是"+name+"汽车的颜色"+color);
		}
}
  • Customer.java
public class Customer implements Runnable{
	//引入Car
	Car car;
	
	public Customer(Car car) {
		super();
		this.car = car;
	}

	public Customer() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	//消费汽车
	int count=1;
	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		while(count<=100) {
			count++;
			car.sellCar();
			//休眠一下
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}

}
  • Producer.java
public class Producer implements Runnable {
	// 引用Car
	Car car;

	public Producer(Car car) {
		super();
		this.car = car;
	}

	public Producer() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}

	int count = 1;
	//实际生产汽车的方法
	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		while (count <= 100) {
			count++;
			int num = new Random().nextInt(2);
			if (num % 2 == 0) {
				car.prodCar("奥迪", "黑色");
			} else {
				car.prodCar("宝马", "红色");
			}
			//休眠一下
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}

}
  • 主程序Test
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		//实例化Car
		Car car=new Car();
		//实例化runnable接口
		Producer pd=new Producer(car);
		Customer ct=new Customer(car);
		//创建thread线程
		Thread pt=new Thread(pd);
		Thread tc=new Thread(ct);
		//启动线程
		pt.start();
		tc.start();
		
	}
}

出现的问题

  • 消费者和生产者数据不统一 ；
  • 没有生产就开始销售，导致消费的数据为null；
  • 生产的对象的信息与消费到的信息不统一：奥迪—红色，null—黑色，宝马—黑色 ；

2.使用lock锁

  • 给操作加上锁，使用重入锁或者synchrozed ；
  • 在生产者和消费者对象中，run里面加入lock锁 ，避免数据不一致 ；
  • 生产一次消费多次或没有生产就消费了，但是同一car对象的数据是一致的。
    在这里插入图片描述
  • Car.java
public class Car {
	private String name;
	private String color;

	public Car() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}

	public Car(String name, String color) {
		super();
		this.name = name;
		this.color = color;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public String getColor() {
		return color;
	}

	public void setColor(String color) {
		this.color = color;
	}

	// 生产汽车的方法
	public void prodCar(String name, String color) {
		//给对象赋值
		this.name=name;
		this.color=color;
		}
	
	

	

	// 销售汽车的方法
	public void sellCar() {
		System.out.println("汽车的名字是"+name+"汽车的颜色"+color);
		}
}
  • Customer.java
public class Customer implements Runnable{
	//引入Car
	Car car;
	
	public Customer(Car car) {
		super();
		this.car = car;
	}

	public Customer() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	//消费汽车
	int count=1;
	//创建锁
	ReentrantLock lock=new ReentrantLock();
	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		while(count<=100) {
			//加锁
			lock.lock();
			count++;
			car.sellCar();
			//休眠一下
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
		//释放锁
		lock.unlock();
	}

}
  • Producer.java
public class Producer implements Runnable {
	// 引用Car
	Car car;

	public Producer(Car car) {
		super();
		this.car = car;
	}

	public Producer() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}

	int count = 1;
	//创建锁
	ReentrantLock lock=new ReentrantLock();
	//实际生产汽车的方法
	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		while (count <= 100) {
			//加锁
			lock.lock();
			count++;
			int num = new Random().nextInt(2);
			if (num % 2 == 0) {
				car.prodCar("奥迪", "黑色");
			} else {
				car.prodCar("宝马", "红色");
			}
			//休眠一下
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
			//解锁
			lock.unlock();
		}
	}

}
  • Test.java
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		//实例化Car
		Car car=new Car();
		//实例化runnable接口
		Producer pd=new Producer(car);
		Customer ct=new Customer(car);
		//创建thread线程
		Thread pt=new Thread(pd);
		Thread tc=new Thread(ct);
		//启动线程
		pt.start();
		tc.start();
		
	}
}

二.使用 object的等待唤醒机制

  • 先生产后消费，程序启动之后要先进行生产操作,后面在进行消费操作 重复此种循环操作。
  • wait将当前操作进入阻塞状态;
  • notify唤醒正在阻塞中的线程.
  • Car.java
public class Car {
	private String name;
	private String color;
	public Car() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	public Car(String name, String color) {
		super();
		this.name = name;
		this.color = color;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public String getColor() {
		return color;
	}
	public void setColor(String color) {
		this.color = color;
	}
	boolean flag=true;//true表示需要生产汽车了，false表示需要销售了
	//生产汽车的方法
	public synchronized void prodCar(String name, String color) {
		if(!flag) {//不要生产
			try {
				wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
		//给对象赋值
		this.name=name;
		this.color = color;
		System.out.println("生产一台汽车");
		System.out.println("==================");
		flag=false;//已经生产了汽车，需要进入等待销售操作
		notify();//唤醒之前的销售被阻塞的状态
	}
	//销售汽车的方法
	public synchronized void sellCar() {
		//程序启动之后要先生产
		if (flag) {
			try {
				wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
		System.out.println("消费了一台汽车");
		System.out.println("汽车的名字是"+name+"汽车的颜色"+color);
		System.out.println("**********************");
		flag=true;//消费完了需要再次等待了
		notify();//唤醒之前等待的线程，就是生产汽车的线程
	}
	}
  • Customer.java
public class Customer implements Runnable{
	//引入Car
	Car car;
	
	public Customer(Car car) {
		super();
		this.car = car;
	}

	public Customer() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	//消费汽车
	int count=0;
	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		while(count<=100) {
			count++;
			car.sellCar();
		}
	}

}
  • Producer.java
public class Producer implements Runnable{
	//引用Car
	Car car;
	
	public Producer(Car car) {
		super();
		this.car = car;
	}

	public Producer() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	int count=0;
	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		while(count<=100) {
			count++;
			int num=new Random().nextInt(2);
			if(num%2==0) {
				car.prodCar("奥迪", "黑色");
			}else {
				car.prodCar("宝马", "红色");
			}
		}
	}
	
}
  • Test.java
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		//实例化Car
		Car car=new Car();
		//实例化runnable接口
		Producer pd=new Producer(car);
		Customer ct=new Customer(car);
		//创建thread线程
		Thread pt=new Thread(pd);
		Thread tc=new Thread(ct);
		//启动线程
		pt.start();
		tc.start();
		
	}
}

wait将当前线程进入阻塞状态，当遇到notify的时候，会再次唤醒wait线程。程序继续从我们的wait位置运行。

在这里插入图片描述

标签：消费者,生产者,Car,问题,color,String,car,public,name
来源： https://blog.csdn.net/serendipity_xr/article/details/113807834

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