生产者消费者问题 - 找不到问题所在

Question

我是 Java 的初学者，在 Java 中使用 多线程 尝试 生产者消费者 问题。

观察到的问题

一个线程没有执行，我找不到原因。
没有任何错误，但输出不匹配。
生产者线程是运行，但消费者不是。

代码

所有 classes 都在一个文件中，导入：

import java.util.LinkedList;
import java.util.*;

为了便于阅读，我把它们分开了。

class fun {
    LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
    int capacity=3;
    
    synchronized void produce()throws InterruptedException {
        int val=0;
        while(true) {
            while(list.size() == capacity) {
                wait();
            }
            System.out.println("Producer Produced : "+val);
            list.add(val);
            val++;
            notify();
        }
    }
    
    synchronized void consume() throws InterruptedException { 
        while(true) {
            while(list.size() == 0) {
                wait();
            }
            int val;
            val = list.removeFirst();
            System.out.println("Consumer consumed-"+ val);
            notify();
        }
    }
}

class a 定义一个线程：

class a extends Thread {
    public void run() {
        try {
            fun obj=new fun();
            obj.produce();
        } catch(InterruptedException e) {
            System.out.println(e);
        }
    }
}

class b定义了另一个线程：

class b extends Thread {
    public void run() {
        try {
            fun obj=new fun();
            obj.consume();
        } catch(InterruptedException e) {
            System.out.println(e);
        }
    }
}

class pcp 包含 main 方法：

class pcp {
    public static void main(String[]args) throws InterruptedException {
        a t1=new a();
        b t2=new b();
        t1.start();
        System.out.println(t1.isAlive());
        t2.start();
        System.out.println(t1.isAlive());
        t1.join();
        t2.join();
    }
}

输出

C:\javaprogs>java pcp
true
true
Producer Produced : 0
Producer Produced : 1
Producer Produced : 2

我一直在检查我的 Java 代码有什么问题，但找不到任何答案。

Answer 1

您的 code/approach 的问题在于，您正在使用 class fun 的两个不同对象，理想情况下它们应该是多个线程之间的公共共享资源。

Inside class b you are instantiating new object of fun as shown below

try{    
    fun obj=new fun();
    obj.consume();
}

由于 class b 的实例从未共享过，因此总是会满足以下条件

while(list.size() == 0) {
      wait();
}

并且不会有其他线程通知这个等待线程，因为您的生产者线程正在处理 a 的监视器；不是 b。这导致您的生产者线程继续只打印上述内容。

现在，要解决这个问题，您可以按照以下步骤操作

考虑将 fun 声明为 class a 和 b 的成员
在 a 和 b 中提供构造函数，接受 fun 类型并使用成员变量初始化它
在 run() 方法中，尝试在 fun 成员变量

produce()

consume()

最后一步是，在您的 main 中，创建一个 fun 的对象并使用它来创建 a 和 b

对您的代码进行一些修改后的完整代码如下所示。

import java.util.*;

public class pcp {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        fun f = new fun();
        a t1=new a(f);
        b t2=new b(f);
        t1.start();
        System.out.println(t1.isAlive());
        t2.start();
        System.out.println(t1.isAlive());
        t1.join();
        t2.join();
    }
}

class fun {
    LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
    int capacity = 3;

    synchronized void produce() throws InterruptedException {
        int val = 0;
        while (true) {
            while (list.size() == capacity) {
                wait();
            }
            System.out.println("Producer Produced : " + val);
            list.add(val);
            val++;
            notify();
            Thread.sleep(1000);
        }
    }

    synchronized void consume() throws InterruptedException {
        while (true) {
            while (list.size() == 0) {
                wait();
            }
            int val;
            val = list.removeFirst();
            System.out.println("Consumer consumed-" + val);
            notify();
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}

class a extends Thread {
    fun f;
    a(fun f) {
        this.f = f;
    }
    public void run() {
        try {
            f.produce();
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println(e);
        }
    }
}

class b extends Thread {
    fun f;
    b(fun f) {
        this.f = f;
    }
    public void run() {
        try {
            f.consume();
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println(e);
        }
    }
}

生产者消费者问题 - 找不到问题所在

Producer Consumer problem - can't find the what's wrong

java

multithreading

producer-consumer

观察到的问题

代码

输出