生產(chǎn)者消費(fèi)者模型ReetrantLock版本
????????不知道為什么，每次感覺多線程其實(shí)沒啥難的，但是一旦涉及到細(xì)節(jié)根本回答不出來，而且也不能很熟練的將多線程的代碼編寫出來。多線程只是表面理解起來簡單，就是有一些任務(wù)，本來一個(gè)人執(zhí)行的，現(xiàn)在派大家伙一起來執(zhí)行他，執(zhí)行的過程中，大家排好隊(duì)，記好數(shù)，該你動(dòng)手的時(shí)候再動(dòng)，不該你動(dòng)手的時(shí)候不要?jiǎng)印２还苁裁幢^鎖，樂觀鎖的，最后都是要按順序走的。唯一的不同就是一個(gè)是提前排好隊(duì)，記錄好大家的信息，然后一個(gè)一個(gè)來領(lǐng)任務(wù)（這其中可能涉及到操作系統(tǒng)用戶態(tài)和和心態(tài)的切換，這個(gè)過程可能會(huì)比較費(fèi)時(shí)）。另一個(gè)就是一堆人時(shí)不時(shí)的就上去問問現(xiàn)在能不能領(lǐng)任務(wù)，不能領(lǐng)的話，我一會(huì)兒再來問問。最終就造就了一種共同的表象，我做完，你再做（其實(shí)就是線程同步這個(gè)概念）。
? ? ? ? 我打算通過不同版本的生產(chǎn)者消費(fèi)者模型來搞懂這里面的彎彎繞繞，這樣一來，我們才能不至于一直去死記硬背這種本來就很靈活的東西。我們需要實(shí)現(xiàn)的功能如下：
有一家面包店，里面有多個(gè)烘培師，做完蛋糕放到一個(gè)大籃子里，然后外邊有一堆客人，需要吃了就去籃子里面取。整個(gè)過程要求，面包數(shù)量達(dá)到籃子容量就停止生產(chǎn)。籃子里面沒有面包了就停止消費(fèi)。同時(shí)生產(chǎn)的面包都有各自得編號(hào)，一個(gè)面包只能被一個(gè)人生產(chǎn)，被一個(gè)人消費(fèi)。
? ? ? ? 今天我們先從ReetrantLock入手，一開始我將生產(chǎn)者和消費(fèi)者公用一把鎖，因?yàn)榇蠹叶荚诓僮魍粋€(gè)List變量，但是我感覺消費(fèi)者消費(fèi)東西的快慢本來不應(yīng)該去干擾生產(chǎn)者生產(chǎn)東西的快慢。所以我最后選擇生產(chǎn)者自己使用一把鎖來同步生產(chǎn)者線程，消費(fèi)者使用一把鎖來同步消費(fèi)者線程。這里面的問題就是客戶每次使用size()方法得到的容量實(shí)際上不是真正的容量，但是好在不會(huì)影響到總數(shù)，因?yàn)閟ize只有大于1才能進(jìn)行操作。
烘焙師（生產(chǎn)者）
@Slf4j
public class Baker implements Runnable {
//烘焙師姓名
private String producerName;
//放面包的籃子
private volatile BreadBucket bucket = null;
//保證烘焙師生產(chǎn)順序的鎖
private static ReentrantLock bakerLock = new ReentrantLock();
public Baker(String producerName, BreadBucket bucket){
this.producerName = producerName;
this.bucket = bucket;
}
/**
* 生產(chǎn)方法
*/
private void produce(){
try{
bakerLock.lock();
if(bucket.container.size()<BreadBucket.capacity){
System.out.println(producerName+"生產(chǎn)面包"+ ++BreadBucket.thingsNum);
Thread.sleep(100);//生產(chǎn)面包所需時(shí)間0.1s
Bread bread = new Bread("面包"+BreadBucket.thingsNum);
bucket.putInto(bread);
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
bakerLock.unlock();
}
}
@Override
public void run() {
while (true){
produce();
}
}
}
客戶（消費(fèi)者）
public class Client implements Runnable {
//消費(fèi)者名稱
private String name;
//取面包的籃子
private volatile BreadBucket breadBucket;
//消費(fèi)者鎖
private static ReentrantLock clientLock = new ReentrantLock();
public Client(BreadBucket breadBucket, String name){
this.name = name;
this.breadBucket = breadBucket;
}
/**
* 拿出面包
* @return
*/
private Bread takeOut(){
Bread bread = null;
try{
clientLock.lock();
if(breadBucket.container.size()>=1){//此處遇到問題了
bread = breadBucket.takeOut();
Thread.sleep(200);//消費(fèi)一個(gè)面包0.2秒鐘
System.out.println(name+"消費(fèi)"+bread.getName()
+ "--剩余："+breadBucket.getAllThing());
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
clientLock.unlock();
}
return bread;
}
@Override
public void run() {
while (true){
takeOut();
}
}
}烘焙師放面包和客戶取面包的籃子
/**
* 面包桶
* @author Ted
* @version 1.0
* @date 2020/5/30 21:27
*/
public class BreadBucket {
public static Integer thingsNum = 0;
public List<Bread> container = new ArrayList<>();
public static final Integer capacity = 7;
public void putInto(Bread bread){
container.add(bread);
}
public Bread takeOut(){
Random random = new Random();
Bread t = container.get(random.nextInt()&(container.size()-1));
container.remove(t);
return t;
}
public List<Bread> getAllThing(){
return container;
}
}
面包店（main方法）
/**
* @author Ted
* @version 1.0
* @date 2020/5/31 9:47
*/
public class Bakery {
public static void main(String[] args) {
BreadBucket breadBucket = new BreadBucket();
Baker producer1 = new Baker("烘培師1號(hào)", breadBucket);
Baker producer2 = new Baker("烘培師2號(hào)", breadBucket);
Baker producer3 = new Baker("烘培師3號(hào)",breadBucket);
Client consumer1 = new Client(breadBucket,"客戶1號(hào)");
Client consumer2 = new Client(breadBucket,"客戶2號(hào)");
Client consumer3 = new Client(breadBucket,"客戶3號(hào)");
new Thread(consumer1).start();
new Thread(consumer2).start();
new Thread(consumer3).start();
new Thread(producer1).start();
new Thread(producer2).start();
new Thread(producer3).start();
}
}
結(jié)果如下
小插曲
????????本來打算多做幾個(gè)版本，結(jié)果實(shí)際上這里面碰到個(gè)挺多的小問題。此處先標(biāo)記一下volatile的問題，當(dāng)不加這個(gè)關(guān)鍵字的時(shí)候，如果去掉消費(fèi)者中的鎖，會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者線程被系統(tǒng)掛起，然后生產(chǎn)者生產(chǎn)完第一批產(chǎn)品后，整個(gè)程序靜置在那里。但是給桶加上volatile關(guān)鍵字之后，去掉消費(fèi)者鎖，程序會(huì)一直執(zhí)行下去，當(dāng)然去掉鎖之后，程序會(huì)瘋狂報(bào)錯(cuò)。如果不加volatile關(guān)鍵字，但是給消費(fèi)者執(zhí)行體中加上一句System.out.println語句，會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者線程不會(huì)被掛起，會(huì)一直執(zhí)行下去。這個(gè)總感覺和JVM優(yōu)化有一定的聯(lián)系，導(dǎo)致了線程之間可見性的問題。一點(diǎn)一點(diǎn)搞懂吧！
????????加上System.out.println，會(huì)導(dǎo)致程序起碼會(huì)運(yùn)行起來，不會(huì)有種死循環(huán)的感覺。記錄下這個(gè)小問題。
