Javaでプロデューサーと消費者の問題を実装する方法は？

Wait（）とNotify（）を使用してプロデューサーの消費者問題を実装します。同期されたメソッドは、共有バッファーへのアクセスを制御するために使用されます。プロデューサーは、バッファーがいっぱいになると待機し、消費者はバッファーが空になったときに待機し、notify（）を使用して対応するスレッドを起動します。 2。java.util.concurrentパッケージでブロックキューを使用して、スレッドセーフデータ交換をより簡単に実装し、ロックの手動管理と条件付き待機を避けます。

プロデューサーと消費者の問題は、1つ以上のスレッド（プロデューサー）がデータを生成して共有バッファーに入れ、他のスレッド（消費者）がデータを取得して処理する一方、マルチスレッドの古典的な同期の問題です。この課題は、共有バッファーにアクセスするときにスレッドの安全性を確保し、レースの状況、デッドロック、忙しい待機などの問題を回避することにあります。

Javaでは、 java.util.concurrentパッケージのクラスで、 wait（） 、 notify（） 、および同期ブロックを使用して効率的に解決できます。以下は2つの実際の実装です。

1。SynchronizedMethodを使用してwait（）およびnotify（）を使用します

このアプローチは、固有のロックを使用して手動でスレッド調整を管理します。

//共有バッファクラス

クラスSharedBuffer {<br> プライベートファイナルint []バッファー。<br> Private int index = 0;<br><br> public sharedbuffer（int size）{<br> this.buffer = new int [size];<br> }<br><br> public同期voidプロデュース（int値）が断続的なエクセプトをスローします{<br> while（index == buffer.length）{<br> //バッファーフル - 消費者を待ちます<br> 待って（）;<br> }<br> バッファー[index] = value;<br> system.out.println（ "生成：" value）;<br> notify（）; //待機中の消費者に通知します<br> }<br><br> Public Synchronized Int Consumption（）Throws arturnedexception {<br> while（index == 0）{<br> //空のバッファ - プロデューサーを待ちます<br> 待って（）;<br> }<br> int value = buffer [ -  index];<br> System.out.println（ "消費："値）;<br> notify（）; //待機中のプロデューサーに通知します<br> 返品値。<br> }<br> }

//プロデューサースレッド

クラスプロデューサーは実行可能{<br> プライベートファイナル共有バッファバッファー。<br><br> パブリックプロデューサー（sharedbufferバッファー）{<br> this.buffer = buffer;<br> }<br><br> @オーバーライド<br> public void run（）{<br> 試す {<br> for（int i = 1; i <= 10; i）{<br> buffer.produce（i）;<br> thread.sleep（100）; //生成する時間をシミュレートします<br> }<br> } catch（arternedexception e）{<br> thread.currentThread（）。<br> }<br> }<br> }

//消費者スレッド

クラスの消費者は実行可能{<br> プライベートファイナル共有バッファバッファー。<br><br> パブリック消費者（SharedBufferバッファー）{<br> this.buffer = buffer;<br> }<br><br> @オーバーライド<br> public void run（）{<br> 試す {<br> for（int i = 1; i <= 10; i）{<br> buffer.consume（）;<br> thread.sleep（200）; //消費する時間をシミュレートします<br> }<br> } catch（arternedexception e）{<br> thread.currentThread（）。<br> }<br> }<br> }

//スレッドを開始するメインクラス

パブリッククラスの生産者corsumerexample {<br> public static void main（string [] args）{<br> sharedbuffer buffer = new sharedbuffer（5）;<br><br> スレッドプロデューサーThread = newスレッド（新しいプロデューサー（バッファー）、「プロデューサー」）;<br> Thread ConsumerThread = newスレッド（new Consumer（Buffer）、 "Consumer"）;<br><br> producterthread.start（）;<br> ConsumerThread.start（）;<br> }<br> }

2。ブロックキューの使用（推奨）

よりシンプルでより安全な方法は、内部で同期を処理するjava.util.concurrentのblockingqueueを使用することです。

 java.util.concurrent.blockingqueueをインポートします。<br> java.util.concurrent.linkedblockingqueueをインポートします。<br><br>クラスSafeBuffer {<br> プライベートファイナルブロッキングキュー<Integer>キュー;<br><br> Public SafeBuffer（int capitial）{<br> this.queue = new linkedblockingqueue <>（容量）;<br> }<br><br> public void produce（int value）throws arturnedexception {<br> queue.put（value）; //いっぱいの場合は自動的に待機します<br> system.out.println（ "生成：" value）;<br> }<br><br> public int consumption（）throws arturnedexception {<br> int value = queue.take（）; //空の場合は自動的に待機します<br> System.out.println（ "消費："値）;<br> 返品値。<br> }<br> }

対応するプロデューサーと消費者のクラスは、代わりにSafeBufferを使用し、主な方法は同様のままです。このバージョンは、手動のロック管理を回避し、エラーリスクを減らします。

BlockingQueueの使用は、クリーナーでエラーが発生しやすく、タイムアウト（ offer（） 、 Poll（）を使用してタイムアウトなどの追加機能を提供するため、一般的に推奨されます。

基本的に、ニーズに基づいてアプローチを選択するだけです。待機/通知による低レベルのコントロール、またはブロッキングキューでのシンプルさと信頼性。

以上がJavaでプロデューサーと消費者の問題を実装する方法は？の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。