Java 线程 |生产者消费者 : What's wrong with the code?

Question

尝试学习多线程和线程的进程间通信。已实现典型producer-consumer问题。然而，我得到的输出是相当连续的，在理想情况下使用线程时不应该出现这种情况。

好的，这是完整的代码:

public class ProducerConsumerSimulation {


public static ProducerConsumerSimulation simulation = new ProducerConsumerSimulation();


private Queue<Integer> sharedQueue = new LinkedList<Integer>();

private int MAX_LIMIT =  10;

public void produce(int i){
    synchronized (sharedQueue) {
        while(true){


            while(sharedQueue.size()==MAX_LIMIT){
                try {
                    sharedQueue.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            } 
            sharedQueue.add(i);
            System.out.println("Produced: "+i);
            sharedQueue.notifyAll();
            return;


        }
    }
}

public void consume() {
    synchronized (sharedQueue) {
        while (true) {


            while (sharedQueue.isEmpty()) {
                try {
                    sharedQueue.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            } 
            int i = sharedQueue.remove();
            System.out.println("Consumed: " + i);
            sharedQueue.notifyAll();
            return;


        }
    }
}

/**
 * @param args
 */
public static void main(String[] args) {


    for(int i=1;i<=5;i++){

        Runnable p = new Producer();
        Thread prod = new Thread(p);
        prod.start();
    }
    for(int i=1;i<=5;i++){

        Runnable c = new Consumer();
        Thread con = new Thread(c);
        con.start();
    }


}

}

生产者线程:

public class Producer implements Runnable {

/* (non-Javadoc)
 * @see java.lang.Runnable#run()
 */
@Override
public void run() {

    for(int i=1;i<=10;i++){
        ProducerConsumerSimulation.simulation.produce(i);
    }

}

}

消费者线程:

public class Consumer implements Runnable {

/* (non-Javadoc)
 * @see java.lang.Runnable#run()
 */
@Override
public void run() {

    for(int i=1;i<=10;i++){
        ProducerConsumerSimulation.simulation.consume();
    }

}

}

现在，当我运行程序时，生产者线程总是先于消费者线程运行。即使我创建多个生产者/消费者，结果也是相同的。以下是单个生产者和单个消费者的输出:

Produced: 1
Produced: 2
Produced: 3
Produced: 4
Produced: 5
Produced: 6
Produced: 7
Produced: 8
Produced: 9
Produced: 10
Consumed: 1
Consumed: 2
Consumed: 3
Consumed: 4
Consumed: 5
Consumed: 6
Consumed: 7
Consumed: 8
Consumed: 9
Consumed: 10

有人可以解释一下这里的行为吗？我在这里浏览了很多答案，但想了解我是否错误地实现了或者其他。

Answer 1

首先，您应该删除这两个 while (true) 循环，它们实际上只执行一次，因为您在第一次迭代后返回。它使您的代码非常困惑。

现在，关于您的问题:生产者和消费者都不会在两次生产/消费之间执行任何操作。他们立即重新进入同步块(synchronized block)以向队列中放入/获取某些内容。一个更实际的示例在将值放入队列之前需要一些时间来生成这些值，并且需要一些时间对从队列中获得的值进行某些操作。如果您在每次调用 Produce() 或 Consumer() 后引入任意延迟，您将开始看到更多的交错生产和消费。

最后，请注意，您正在通过使用 LinkedList、同步块(synchronized block)和调用 wait/notifyAll 来重新发明轮子。您应该只使用 BlockingQueue，这对您来说就足够了。