马士兵高并发编程笔记四之生产者/消费者

写一个固定容量同步容器，拥有put和get方法，以及getCount方法，能够支持2个生产者线程以及10个消费者线程的阻塞调用

有如下两种方法实现：

1. 使用 wait 和 notify / notifyAll

public class MyContainer1<T> {
    final private LinkedList<T> lists = new LinkedList<>();
    final private int MAX = 10; //最多10个元素
    private int count = 0;

    public synchronized void put(T t) {
        while(lists.size() == MAX) { //想想为什么用while而不是用if？
            try {
                this.wait(); //effective java
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        lists.add(t);
        ++count;
        //通知消费者线程进行消费，如果使用notify，可能唤醒的是又一个生产者，那就一直这样等待了。
        this.notifyAll();
    }
    //如果使用if，当多个线程被唤醒后，第一个线程put后，此时满了，这时另外的线程拿到锁，就直接执行wait()后面的代码，不在进行判断了，就会出问题

    public synchronized T get() {
        T t = null;
        while(lists.size() == 0) {
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        t = lists.removeFirst();
        count --;
        //通知生产者进行生产
        this.notifyAll(); 
        return t;
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyContainer1<String> c = new MyContainer1<>();
        //启动消费者线程
        for(int i=0; i<10; i++) {
            new Thread(()->{
                for(int j=0; j<5; j++) System.out.println(c.get());
            }, "c" + i).start();
        }

        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        //启动生产者线程
        for(int i=0; i<2; i++) {
            new Thread(()->{
                for(int j=0; j<25; j++) c.put(Thread.currentThread().getName() + " " + j);
            }, "p" + i).start();
        }
    }
}

2. 使用 Lock 和 Condition 来实现

public class MyContainer2<T> {
    final private LinkedList<T> lists = new LinkedList<>();
    final private int MAX = 10; //最多10个元素
    private int count = 0;

    private Lock lock = new ReentrantLock();
    private Condition producer = lock.newCondition();
    private Condition consumer = lock.newCondition();

    public void put(T t) {
        try {
            lock.lock();
            while(lists.size() == MAX) { 
                producer.await();
            }

            lists.add(t);
            ++count;
            //通知消费者线程进行消费
            consumer.signalAll(); 
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public T get() {
        T t = null;
        try {
            lock.lock();
            while(lists.size() == 0) {
                consumer.await();
            }
            t = lists.removeFirst();
            count --;
            //通知生产者进行生产
            producer.signalAll(); 
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
        return t;
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyContainer2<String> c = new MyContainer2<>();
        //启动消费者线程
        for(int i=0; i<10; i++) {
            new Thread(()->{
                for(int j=0; j<5; j++) System.out.println(c.get());
            }, "c" + i).start();
        }

        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        //启动生产者线程
        for(int i=0; i<2; i++) {
            new Thread(()->{
                for(int j=0; j<25; j++) c.put(Thread.currentThread().getName() + " " + j);
            }, "p" + i).start();
        }
    }
}

对比两种方式，可以发现，使用Lock 和Condition 可以精确地指定哪些线程被唤醒