Java实现生产者消费者问题与读者写者问题详解

Java实现生产者消费者问题与读者写者问题详解 Java语言在多线程编程中提供了对同步机制的良好支持，解决生产者/消费者问题的方法可分为两类：（1）采用某种机制保护生产者和消费者之间的同步；（2）在生产者和消费者之间建立一个管道。以下是 Java 实现生产者消费者问题与读者写者问题详解的知识点： 一、生产者消费者问题 生产者消费者问题是研究多线程程序时绕不开的经典问题之一，它描述是有一块缓冲区作为仓库，生产者可以将产品放入仓库，消费者则可以从仓库中取走产品。 二、解决生产者/消费者问题的方法 解决生产者/消费者问题的方法可分为两类：（1）采用某种机制保护生产者和消费者之间的同步；（2）在生产者和消费者之间建立一个管道。 三、wait() / notify()方法 wait() / notify()方法是基类Object的两个方法，也就意味着所有Java类都会拥有这两个方法，这样，我们就可以为任何对象实现同步机制。wait()方法：当缓冲区已满/空时，生产者/消费者线程停止自己的执行，放弃锁，使自己处于等待状态，让其他线程执行。notify()方法：当生产者/消费者向缓冲区放入/取出一个产品时，向其他等待的线程发出可执行的通知，同时放弃锁，使自己处于等待状态。 四、BlockingQueue阻塞队列方法 BlockingQueue阻塞队列方法提供了一个阻塞队列，可以用于生产者消费者问题的解决。 五、Semaphore方法 Semaphore方法提供了一个计数 semaphore，可以用于生产者消费者问题的解决。 六、PipedInputStream / PipedOutputStream PipedInputStream / PipedOutputStream提供了一个管道缓冲区，可以用于生产者消费者问题的解决。 七、Java实现生产者消费者问题的实例 以下是一个使用wait() / notify()方法实现生产者消费者问题的实例： ```java package test; public class Hosee { private static Integer count = 0; private final Integer FULL = 10; private static String LOCK = "LOCK"; class Producer implements Runnable { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { try { Thread.sleep(3000); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } synchronized (LOCK) { while (count == FULL) { try { LOCK.wait(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } count++; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "生产者生产，目前总共有" + count); LOCK.notifyAll(); } } } } class Consumer implements Runnable { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e1) { e1.printStackTrace(); } synchronized (LOCK) { while (count == 0) { try { LOCK.wait(); } catch (Exception e) { TODO: handle exception e.printStackTrace(); } } count--; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费者消费，目前总共有" + count); LOCK.notifyAll(); } } } } public static void main(String[] args) throws Exception { // ... } } ``` 八、总结 Java语言在多线程编程中提供了对同步机制的良好支持，解决生产者/消费者问题的方法可分为两类：（1）采用某种机制保护生产者和消费者之间的同步；（2）在生产者和消费者之间建立一个管道。wait() / notify()方法、BlockingQueue阻塞队列方法、Semaphore方法和PipedInputStream / PipedOutputStream等方法都是解决生产者消费者问题的有效方法。