一、定义
生产者消费者模型
- 消费队列可以用来平衡生产和消费的线程资源
- 生产者仅负责产生结果数据，不关心数据该如何处理，而消费者仅专心处理结果数据
- 消息队列是有容量限制的，满时则不会再加入数据，空时不会再消耗数据
- JDK中各种阻塞队列，采用的就是这种模式
二、代码实现
@Slf4j
public class MessageQueue {
public static void main(String[] args) {
MessageQueue messageQueue = new MessageQueue(2);
//3个生产者
for (int i = 0; i < 3; i++) {
int v = i;
new Thread(() -> messageQueue.put(new Message(v,"值"+v)),"生产者"+i).start();
}
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//1个消费者
new Thread(() ->{
while (true){
messageQueue.take();
}
},"消费者").start();
}
/**
* 存储包裹
*/
private LinkedList<Message> queue = new LinkedList<>();
/**
* 队列容量
*/
private int capacity;
public MessageQueue(int capacity) {
this.capacity = capacity;
}
/**
* 从队列中取出包裹，通知生产者继续生产
* @return
*/
public Message take(){
synchronized (queue){
while (queue.isEmpty()){
try {
//如果队列为空，消费者进入等待中，等待生产者放入包裹后通知消费
log.info("队列为空，消费者进入等待中");
queue.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//取出队列头部的第一个包裹
log.info("取出队列头部的一个包裹");
Message message = queue.removeFirst();
//通知生产者继续存入包裹
log.info("通知生产者继续存入包裹");
queue.notifyAll();
return message;
}
}
/**
* 将包裹放入队列中，通知消费者来提取
* @param message
*/
public void put(Message message){
synchronized (queue){
//当生产者将队列包裹放满后，进入等待状态，不在存入包裹
while (queue.size() == capacity){
try {
log.info("生产者队列已满，进入等待状态");
queue.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//在队列的尾部放入消息包裹
queue.addLast(message);
log.info("消息已经放入队列中"+message);
//通知消费者消费包裹
queue.notifyAll();
}
}
}
/**
* 此类为线程包裹类，需要将消息包裹放入消息队列中，包裹中包含线程的id以及线程产生的数据
*/
class Message{
private int id;
private Object value;
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public Object getValue() {
return value;
}
public void setValue(Object value) {
this.value = value;
}
public Message(int id, Object value) {
this.id = id;
this.value = value;
}
@Override
public String toString() {
return "Message{" +
"id=" + id +
", value=" + value +
'}';
}
}
输出结果：
21:21:21.823 INFO [生产者1] com.dxf.生产者消费者.MessageQueue - 消息已经放入队列中Message{id=1, value=值1}
21:21:21.823 INFO [生产者2] com.dxf.生产者消费者.MessageQueue - 消息已经放入队列中Message{id=2, value=值2}
21:21:21.823 INFO [生产者0] com.dxf.生产者消费者.MessageQueue - 生产者队列已满，进入等待状态
21:21:22.823 INFO [消费者] com.dxf.生产者消费者.MessageQueue - 取出队列头部的一个包裹
21:21:22.823 INFO [消费者] com.dxf.生产者消费者.MessageQueue - 通知生产者继续存入包裹
21:21:22.823 INFO [消费者] com.dxf.生产者消费者.MessageQueue - 取出队列头部的一个包裹
21:21:22.823 INFO [消费者] com.dxf.生产者消费者.MessageQueue - 通知生产者继续存入包裹
21:21:22.823 INFO [消费者] com.dxf.生产者消费者.MessageQueue - 队列为空，消费者进入等待中
21:21:22.823 INFO [生产者0] com.dxf.生产者消费者.MessageQueue - 消息已经放入队列中Message{id=0, value=值0}
21:21:22.823 INFO [消费者] com.dxf.生产者消费者.MessageQueue - 取出队列头部的一个包裹
21:21:22.823 INFO [消费者] com.dxf.生产者消费者.MessageQueue - 通知生产者继续存入包裹
21:21:22.823 INFO [消费者] com.dxf.生产者消费者.MessageQueue - 队列为空，消费者进入等待中
