午夜拍鍵驚奇
          
		子夜 編程 代碼與我同在
	
          

          
          		
	

          

          


          
	
		
          
			


          
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          引子：
          大家上過操作系統(tǒng)的都知道“生產(chǎn)者－消費(fèi)者（Producer-Consumer）”模型，主要討論的是進(jìn)程（線程）間的互斥和同步問題，關(guān)鍵是對鎖（lock）的申請、獨(dú)占和釋放，在這里我就不羅嗦了。原先我寫的Java代碼如下：
          

          public class Producer extends Thread{
                      private ProductList products = ProductList.getInstance();
            
                      public void run(){
                        int i = 0;
              
                        while(i <= 20){
                          synchronized(products){ // Get lock on product list
              if(products.isFull()){
                System.out.println(          "List is full");
                products.notify();           // Release the lock
              }           else{
                Product product           = new Product(i++); // Produce a product
                products.put(product);
                System.out.println(          "Produced product " + product.getId());
                products.notify();           // Release lock
              }
                }           // Release the lock
              }
            }
          }

          

          public class Consumer extends Thread{
            ProductList products           = ProductList.getInstance();
            
                      public void run(){
                        while(true){
                          synchronized(products){
                        try {
                products.wait();           // Wait for lock
                Product product = null;
                          if(!(products.isEmpty()))
                  product           = products.take();
                          else
                  System.out.println(          "List is empty");
                System.out.println(          "Consumed product " + product.getId()); // Get the lock
              }           catch (InterruptedException ex) {
                ex.printStackTrace();
              }
                }           // Release the lock
              }
            }
          }

          

          import java.util.ArrayList;
          import java.util.List;

          public class ProductList {
                      private static ProductList instance = new ProductList();
                      private List<Product> products; // Adapter pattern
            public static final int SIZE = 10;
            
                      private ProductList() {
              products           = new ArrayList<Product>(SIZE);
            }
            
                      public static ProductList getInstance() { // Singleton pattern
              return instance;
            }
            
                      public boolean isFull() {
                        return products.size() == SIZE;
            }
            
                      public void put(Product product) {
              products.add(product);
            }
            
                      public Product take() {
                        return products.remove(0);
            }
            
                      public boolean isEmpty() {
                        return products.isEmpty();
            }
          }

          

          public class Product {
                      private int id;
            
                      public Product(int id) {
                        this.id = id;
            }
            
                      public int getId() {
                        return id;
            }
          }

          

          public class Main {
                      public static void main(String[] args){
              Producer p           = new Producer();
              Consumer c           = new Consumer();
              
              p.start();
              c.start();
            }
          }

          雖然Java對信號(hào)量及原語做了更高層次的封裝（wait()、notify()、notifyAll()、synchronized{}），但看完上述代碼還是覺得有點(diǎn)麻煩，于是JDK 5在原先collection框架的基礎(chǔ)上增加了java.util.concurrent包，封裝了許多用于線程并發(fā)操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作。其中的BlockingQueue接口就是封裝了一個(gè)阻塞隊(duì)列的接口，具體地說就是實(shí)現(xiàn)了一個(gè)用于消費(fèi)者（多個(gè)）和生產(chǎn)者（多個(gè)）交換產(chǎn)品的中介，生產(chǎn)者線程在隊(duì)列滿時(shí)阻塞，消費(fèi)者線程在隊(duì)列空時(shí)阻塞，當(dāng)然在沒有得到鎖之前兩類線程均會(huì)阻塞。詳細(xì)信息可以參考Java Doc。下面用BlockingQueue實(shí)現(xiàn)P-C模型：

          

          class Producer implements Runnable {
                       private final BlockingQueue queue;
             Producer(BlockingQueue q)           { queue = q; }
                       public void run() {
                         try {
                           while(true) { queue.put(produce()); }
               }           catch (InterruptedException ex) {  handle }
             }
             Object produce()           {  }
           }

                     class Consumer implements Runnable {
                       private final BlockingQueue queue;
             Consumer(BlockingQueue q)           { queue = q; }
                       public void run() {
                         try {
                           while(true) { consume(queue.take()); }
               }           catch (InterruptedException ex) {  handle }
             }
                       void consume(Object x) {  }
           }

                     class Setup {
                       void main() {
               BlockingQueue q           = new SomeQueueImplementation();
               Producer p           = new Producer(q);
               Consumer c1           = new Consumer(q);
               Consumer c2           = new Consumer(q);
                         new Thread(p).start();
                         new Thread(c1).start();
                         new Thread(c2).start();
             }
           }

          可以看出代碼中沒有出現(xiàn)wait()或notify()之類的原語操作，這些操作由concurrent框架負(fù)責(zé)封裝。更全面的討論可以參考《馴服 Tiger: 并發(fā)集合》（IBM）
	
          posted on 2005-10-11 16:56 ^ Mustang ^ 閱讀(13669) 評(píng)論(1)  編輯  收藏  所屬分類: Java 點(diǎn)滴 
          

          







          
	    
    


          
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          # 發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題
          
			
          
				2011-09-11 11:48 | 劉sir
          
				
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