设计模式之生产者/消费者模式

1. 简介

生产者消费者模式与保护性暂停模式的GuardObject不同，它不需要产生结果和消费结果的线程一一对应。它使用一个消息队列来平衡生产者和消费者的线程资源。其中生产者仅负责产生结果数据，不关心数据该如何处理，而消费者专心处理数据结果。注意，消息队列的容量是有限的，满时就不会再加入新的数据，空时就不会再消耗数据。JDK中各种阻塞队列采用的实现方式就是这种模式。

2. 代码实现

• 实现消息队列和消息类

final class Message{
    private int id;
    private Object message;

    public Message(int id, Object message) {
        this.id = id;
        this.message = message;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public Object getMessage() {
        return message;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "message{" +
                "id=" + id +
                ", message=" + message +
                '}';
    }
}
//消息队列的类
@Slf4j
class MessageQueue{
    private LinkedList<Message> list=new LinkedList<>();
    private int capacity;

    public MessageQueue(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
    }

    //获取消息的方法
    public Message take(){
        synchronized (list) {
            while (list.isEmpty()) {
                log.info("队列为空，消费者线程等待");
                try {
                    list.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            Message message = list.removeFirst();
            log.info("已经消费消息，消息为:{}",message.getMessage());
            list.notifyAll();
            return message;
        }
    }
    //存入消息的方法
    public void put(Message e){
       synchronized (list){
           while(list.size()==capacity){
               log.info("队列已满，生产者线程等待");
               try {
                   list.wait();
               } catch (InterruptedException m) {
                   m.printStackTrace();
               }
           }
           list.addLast(e);
           log.info("已经生产消息，消息为:{}",e.getMessage());
           list.notifyAll();
       }
    }
}
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• 测试代码

@Slf4j
public class jvm {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MessageQueue messageQueue=new MessageQueue(2);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            int d=i;
            new Thread(()->{
                messageQueue.put(new Message(d,"value"+d));
            },"生产者-"+i).start();
        }

        new Thread(()->{
            while(true){
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                    Message take = messageQueue.take();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"消费者").start();


    }
}
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