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生产者／消费者模型模拟实现
       这是以前为一师妹做的一机试题，虽后来因为她编程底子太弱，没能获得那份工作，拿在这里与大家共享之。
       题目如下：
      在生产者／消费者模型中，生产者Producer负责生产数据，而消费者Consumer负责使用数据。多个生产者线程会在同一时间运行，生产数据，并放到内存中一个共享的区域。期间，多个消费者线程读取内存共享区，消费里面的数据。
要求：
     1. 针对上面的场景，请创建2个类，一个叫Producer,一个叫Consumer. 
     2. Producer类继承Thread类，并实现把数据放到内存共享区的功能，这个功能要求是线程安全的。在个Producer类中的run方法中，循环20次，每次把一个整数放到内存共享区中。
     3. Consumer类也继承Thread类，并实现在没有冲突的情况下，从内存共享区中获取数据，并在标准输出设备中打印输出。输出的格式为：Consumer thread X retrieved integer Y.
     4. 最后，创建一个main class,创建10个Procuder线程和4个消费者线程并启动这些线程。
     5. 要求有效代码行数尽量少，最好不超过100行。
     我大概的做了一下，以下是我的代码实现：
     一. 消费者类
     
/**
 * 消费者类
 * @author Amigo Xie(xiexingxing1121@126.com)
 *
 */
class Consumer extends Thread { 
    private Conn conn; 
    private int consumerNumber;
    public Consumer(Conn conn1, int conNum) { 
        conn = conn1;
        consumerNumber = conNum;
    }
    
    public void run() { 
        for (int i = 0; i < 50; i++) { 
            System.out.println("Consumer thread " +  consumerNumber + " retrieved integer: " + conn.read()); //
            try { 
                sleep((int) (Math.random() * 2000)); 
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } 
        } 
    }
}
    
      二. 生产者类
    
/**
 * 生产者类
 * @author Amigo Xie(xiexingxing1121@126.com)
 *
 */
class Producer extends Thread { 
    private Conn conn;

    public Producer(Conn conn1) { 
        conn = conn1;
    }
    
    public void run() { 
        for (int i = 0; i < 20; i++) { 
            conn.add(i);
        } 
    } 
}
     
       三. 线程通信类
/**
 * 线程通信类
 * @author Amigo Xie(xiexingxing1121@126.com)
 *
 */
class Conn { 
    private int buffer[] = new int[200]; //10个Procuder线程，需存放200个变量
    private int next = 0; //Flags to keep track of our int buffer status 
    private boolean isFull = false; 
    private boolean isEmpty = true; 

    /**
     * method to read int
     * @return
     */
    public synchronized int read() { 
        while (isEmpty == true) { //We can't read if there is nothing in our int buffer 
            try { 
                wait();//we'll exit this when isEmpty turns false
            }catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } 
        } 
        
        next--; //decrement the count,since we're going to read one int 
        if (next == 0) { 
            isEmpty = true; //Did we read the last letter? 
        }
        
        isFull = false;
        notify();
        return (buffer[next]);//return the int to the thread that is reading 
    }

    /**
     * method to add integer to the buffer
     * @param number
     */
    public synchronized void add(int number) {  
        while (isFull == true ) { //Wait around until there's room to add another letter
            try { 
                wait();//This will exit when isFull turns false 
            }catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } 
        }

        next++; //add the integer to the next available spot buffer[next]=number;Change the next available spot 
        if (next == 200) { 
            isFull = true; //Are we full?
        } else {
            buffer[next] = number; 
        }
        isEmpty =false; 
        notify(); 
    } 
}

    四. 测试类
   
/**
 * 测试类
 * @author Amigo Xie(xiexingxing1121@126.com)
 *
 */
public class ProducerAndConsumerTest {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Conn conn = new Conn();
        Producer pro1 = new Producer(conn);
        Producer pro2 = new Producer(conn);
        Producer pro3 = new Producer(conn);
        Producer pro4 = new Producer(conn);
        Producer pro5 = new Producer(conn);
        Producer pro6 = new Producer(conn);
        Producer pro7 = new Producer(conn);
        Producer pro8 = new Producer(conn);
        Producer pro9 = new Producer(conn);
        Producer pro10 = new Producer(conn);
        
        Consumer consumer1 = new Consumer(conn, 1);
        Consumer consumer2 = new Consumer(conn, 2);
        Consumer consumer3 = new Consumer(conn, 3);
        Consumer consumer4 = new Consumer(conn, 4);
        
        pro1.start();
        pro2.start();
        pro3.start();
        pro4.start();
        pro5.start();
        pro6.start();
        pro7.start();
        pro8.start();
        pro9.start();
        pro10.start();
        
        consumer1.start();
        consumer2.start();
        consumer3.start();
        consumer4.start();
    }

}

        近来发现，去看以前的代码，都觉得有点傻傻滴，现在的话如果去实现大抵会有所改进，我在进步中吗？啊哈。
posted on 2007-04-11 21:52 阿蜜果 阅读(6280) 评论(8)  编辑  收藏 所属分类: Java


FeedBack:
# re: 生产者／消费者模型模拟实现[未登录]
2007-04-11 23:01 | Tony
楼主的测试类可不怎么幽雅,呵呵  回复  更多评论
  
# re: 生产者／消费者模型模拟实现
2007-04-11 23:15 | 阿蜜果
@Tony
啊哈，是极其不优雅，以前写的代码哩
现在去看从前写的代码
有时真想对它动动刀子。。。  回复  更多评论
  
# re: 生产者／消费者模型模拟实现
2007-04-12 10:28 | 刘甘泉
哇，测试好多代码~~~~~~~  回复  更多评论
  
# re: 生产者／消费者模型模拟实现
2007-04-13 09:19 | riverbuilding
public synchronized void add
public synchronized int read
这两个方法造成的结果是生产者生产时消费者不能同时消费，这个逻辑不多。  回复  更多评论
  
# re: 生产者／消费者模型模拟实现
2007-04-13 13:53 | hs
楼上说的是,read方法的同步应该去掉。
另外发表一下个人意见，供大家参考指正：
以上的实现方法体现不出数据共享，或者说共享对象不明确。如果共享对象做成一个singleton，可能会好些，更能体现共享的含义。
新建 一个对象，然后通过传递该对象到不同的生产者或消费者以达到共享对象，这种做法欠妥。这种做法导致逻辑不清析，同时可能会产生过期引用对象，当你认为该对象已经无用的时候，可能该对象还被引用着，导致不能回收，你也很难跟宗和控制这个对象。把共享对象做成singleton，使共享的逻辑清析，也明确该对象永远存在。  回复  更多评论
  
# re: 生产者／消费者模型模拟实现[未登录]
2007-04-13 14:14 | 阿蜜果
@hs
@riverbuilding
:)
感谢你们的建议
这是以前写的一程序
打算抽空再重写一次。  回复  更多评论
  
# re: 生产者／消费者模型模拟实现
2007-04-13 16:59 | att
用 synchronizedList 代替你的那么通信类吧。  回复  更多评论
  
# re: 生产者／消费者模型模拟实现
2010-07-22 19:07 | Ilovesola
看了你的几篇文章,觉得还可以,所以多多关注了一下.

能写好生产-消费者的程序员不多.
代码我随便看了一下 和评论也看了一下
有人建议去 read同步方法, 这肯定不能去的,只能说明他们 对生产消费模弄理解不够深.

notify 建议换成 notifyAll();

最后,说明下,不知道你测试过没,你的程序貌似有个很严重的逻辑错误.

就是 应该首先add/read 对象,然后再next++ ,next--

我举个例子,
你执行 main方法 A线程 执行add方法 99次,然后B线程去read, 这时候 next=99,它就 read buffer[99] , 应该要read buffer[0]的
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      我的作品：
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      Power Designer系统分析与建模实战  （2015年7月出版）
      
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