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生产者-消费者问题中为什么只有一个消费者参与消费？

花韻仙語

发布： 2024-11-04 10:31:09

原创

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生产者-消费者问题中为什么只有一个消费者参与消费？

为什么在生产者-消费者问题中只有一个消费者参与消费？

在您提供的生产者-消费者示例中，出现了以下问题：只有单个消费者参与消费，而有多个消费者线程。

原因：

问题源自 wait() 和 notifyall() 方法的行为。

list.wait() 只能由持有 list 锁的线程调用。
list.notifyall() 只会唤醒所有因调用 list 锁的 wait() 而进入等待状态的线程。

因此，您的程序执行如下：

生产者和消费者竞争获取 list 锁。假设生产者首先获得锁。
生产者处理完数据后，调用 notifyall() 唤醒所有等待线程。
消费者 1 和消费者 2 竞争获取锁。假设消费者 1 获取锁。
消费者 1 处理完数据后，调用 notifyall()，但只唤醒生产者，因为只有生产者在调用 list.wait() 后进入等待状态。
生产者被唤醒，处理完数据后再次调用 notifyall()，但仍然只唤醒消费者 1。

如此循环，导致只有消费者 1 能够参与消费。

解决方法：

要解决此问题，可以使用一个额外的标志来指示何时唤醒生产者，以及何时唤醒消费者。

例如：

private boolean isconsumerwaiting = false;

synchronized (list) {
    while (true) {
        // 如果没有消费者等待并且 list 大小为 0，则等待
        if (!isconsumerwaiting && list.size() == 0) {
            try {
                list.wait();
            } catch (interruptedexception e) {
                e.printstacktrace();
            }
        }

        // 否则，生产数据
        object object = new object();
        list.add(object);
        system.out.println(thread.currentthread().getname() + "生产 list" + object);

        // 设置消费者等待标志为 true
        isconsumerwaiting = true;

        // 唤醒所有消费者
        list.notifyall();
    }
}

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在消费线程中：

synchronized (list) {
    while (true) {
        // 如果没有可消费的数据且消费者等待，则等待
        if (list.size() == 0 && isConsumerWaiting) {
            try {
                list.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        // 否则，消费数据
        Object object = list.remove(0);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费 list" + object);

        // 重置消费者等待标志为 false
        isConsumerWaiting = false;

        // 唤醒所有生产者
        list.notifyAll();
    }
}

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