java多线程生产者-消费者模式问题请教

2012-10-30 07:58:04 637 阅读 AI 写同款 · GEO 优化AI 选题数据监测一键分发 ›

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现在公司项目中碰到这样一个需求，需要设计一个类似生产者-消费者的模块，负责数据的分发。
1、入口只有一个：可能是一条一条写入，也可能是一批一批写入。目前设计了一个List暂存这些数据。
2、数据量很大，所以目前我们限制了List的大小，当达到一定容量时，会把当前的暂存List临时存到一个消费队列中，重新new一个新的暂存list继续接受数据。
3、消费者有多个，并且每个消费者都需要消费队列中List中的所有数据。每个消费者是一个线程。
4、当多个消费者线程都消费掉队列中的一个暂存list后，该暂存的list会从队列中清理。

比我们平常讨论的生产者-消费者程序复杂很多。想了很久，没想出思路，请教各位大牛，在线急等。

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hardlh

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hardlh 2013-02-02

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非常感谢各位。后面忙于项目就没有上论坛了，目前已经解决。现在结贴，感谢各位支持，特别是hbwhwang同学。

hbwhwang 2012-10-31

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写了个例子，看看合适不合适：

package csdn;

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;

/**
* data
*/
class Data{
public Data(String message){
this.message=message;
}

private String message;

public String getMessage() {
return message;
}

public void setMessage(String message) {
this.message = message;
}
}
/**
* Data Keeper
*/
class DataKeeper<T>{
//最大队列长度
public static final int MAXQUEUELENGTH=100;
//消费者个数
public static final int MAXCONSUMER=5;

//用于存储数据的队列
private BlockingQueue<T> queue=new ArrayBlockingQueue<T>(MAXQUEUELENGTH);
//用于暂存队列保存不下的数据的容器
private List<T> tempdata=new LinkedList<T>();

//记录哪些消费者已经消费当前消息的容器
private List<Consumer> currentDataConsumer=new ArrayList<Consumer>();

//消费消息
public T getData(Consumer consumer){
if (currentDataConsumer.contains(consumer))
return null;
if (queue.isEmpty())
return null;

if (currentDataConsumer.size()==0){
System.out.println();
printStatus();
}
currentDataConsumer.add(consumer);

T d=null;
if (MAXCONSUMER==currentDataConsumer.size()){
d=queue.poll();
currentDataConsumer.clear();
copyDataFromTemp();
//System.out.println();

} else {
d=queue.peek();
}

return d;
}

//保存单条消息
public void putData(T d){
if (queue.size()<MAXQUEUELENGTH){
queue.add(d);
} else {
tempdata.add(d);
}
}

//保存多条消息
public void putData(List<T> datas){
while ((queue.size()<MAXQUEUELENGTH)&&datas.size()>0){
queue.add(datas.remove(0));
}
for (int i=0;i<datas.size();i++){
tempdata.add(datas.get(i));
}
}

private void copyDataFromTemp(){
synchronized(tempdata){
if (queue.size()<MAXQUEUELENGTH&&tempdata.size()>0){
for (int i=0;i<min(MAXQUEUELENGTH-queue.size(),tempdata.size());i++){
queue.add(tempdata.remove(i));
}
}
}
}

private int min(int n1,int n2){
return (n1>n2?n2:n1);
}

private void printStatus(){
System.out.println("queue.size()="+queue.size()+"\ttempdata.size()="+tempdata.size());
}
}

/**
* 生产者
*/
class Producer implements Runnable {
static Random rand=new Random();
private final DataKeeper<Data> dataKeeper;

private int producttimes=0;
Producer(DataKeeper<Data> dataKeeper) {
this.dataKeeper = dataKeeper;
}

public void run() {
while (true){
producttimes++;
int count=rand.nextInt(200)+1;
List<Data> datas=new LinkedList<Data>();
for (int i=0;i<count;i++){
datas.add(new Data("第"+producttimes+"次产生的第"+(i+1)+"条数据"));
}
if (datas.size()==1){
dataKeeper.putData(datas.get(0));
} else {
dataKeeper.putData(datas);
}
//dataKeeper.printStatus();
try {
Thread.sleep(2500);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}

/**
* 消费者
*/
class Consumer implements Runnable {
private final DataKeeper<Data> dataKeeper;
private int id;
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
Consumer(DataKeeper<Data> dataKeeper,int id) {
this.dataKeeper = dataKeeper;
this.id=id;
}
@Override
public boolean equals(Object o){
if (!(o instanceof Consumer))
return false;

return this.id==((Consumer)o).id;
}

static Random rand=new Random();

public void run() {
while (true) {
Data d=dataKeeper.getData(this);
if (d!=null){
// ToDo 此处是消费代码,本演示只打印消息
System.out.print("["+id+"] ");
}

int sleep=rand.nextInt(30);
try {
Thread.sleep(sleep);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}

/**
* 一个生产者、5个消费者
*/
public class BlockingQueueExample {
public static void main(String[] args) {
DataKeeper<Data> dataKeeper = new DataKeeper<Data>();
Producer p = new Producer(dataKeeper);
new Thread(p).start();

for (int i=1;i<=DataKeeper.MAXCONSUMER;i++){
Consumer c = new Consumer(dataKeeper,i);
new Thread(c).start();
}
}

}

faping_cao 2012-10-31

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我觉得楼主应该说清楚需求越详细越好。
你描述是自己的解决方案，俺们都不是很清楚的需求是什么。
一知半解

matrix1984 2012-10-31

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我好像看错了。。。

[Quote=引用 8 楼的回复:]
貌似楼主的资源一个只能被消费一次，如有资源A，B，C，如果消费者I消费了A，那就只剩下B，C，消费者II只能去消费B，C了，是这样的吗？

引用 7 楼的回复:
如果你对以上我说的没有异议，那么我可以给你出一个方案：
1、使用BlockingQueue作为数据容器。
2、数据中增加一个属性，用于保存使用过该数据的消费者
3、消费者每次都从BlockingQueue取数据，当发现该……
[/Quote]

matrix1984 2012-10-31

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貌似楼主的资源一个只能被消费一次，如有资源A，B，C，如果消费者I消费了A，那就只剩下B，C，消费者II只能去消费B，C了，是这样的吗？

[Quote=引用 7 楼的回复:]
如果你对以上我说的没有异议，那么我可以给你出一个方案：
1、使用BlockingQueue作为数据容器。
2、数据中增加一个属性，用于保存使用过该数据的消费者
3、消费者每次都从BlockingQueue取数据，当发现该数据已经使用过了，就等待其他消费者使用完该数据
4、当最后一个消费者消费完该数据时，把这个数据从BlockingQueue中remove
[/Quote]

hbwhwang 2012-10-31

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如果你对以上我说的没有异议，那么我可以给你出一个方案：
1、使用BlockingQueue作为数据容器。
2、数据中增加一个属性，用于保存使用过该数据的消费者
3、消费者每次都从BlockingQueue取数据，当发现该数据已经使用过了，就等待其他消费者使用完该数据
4、当最后一个消费者消费完该数据时，把这个数据从BlockingQueue中remove

hbwhwang 2012-10-31

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楼主的有一点描述看不懂，为什么要“当达到一定容量时，会把当前的暂存List临时存到一个消费队列中，重新new一个新的暂存list继续接受数据。”？
数据你是可以放到多个List中，但是都是在使用内存。使用一个还是多个List，都耗费几乎同样多的内存。
也就是说你这样设计数据Keeper是画蛇添足，完全没有必要的。除非你把多的数据放到文件或者数据库中，这样设计才有意义。
你可能是担心ArrayList每次删掉前面的数据时，后面的数据会搬动。但是实际上这样老是需要在前面删除数据，在后面加入数据的应用需求，你本来就不能用ArrayList而应该用LinkedList。

zhangjiangfang 2012-10-31