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生产者和消费者模式

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多线程环境下,我们经常需要多个线程的并发和协作。这个时候,就需要了解一个重要的多线程并发协作模型“生产者/消费者模式”。

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什么是生产者?

生产者指的是负责生产数据的模块(这里模块可能是:方法、对象、线程、进程)。

什么是消费者?

消费者指的是负责处理数据的模块(这里模块可能是:方法、对象、线程、进程)

什么是缓冲区?

消费者不能直接使用生产者的数据,它们之间有个“缓冲区”。生产者将生产好的数据放入“缓冲区”,消费者从“缓冲区”拿要处理的数据。

缓冲区是实现并发的核心,缓冲区的设置有3个好处:

  1. 实现线程的并发协作

有了缓冲区以后,生产者线程只需要往缓冲区里面放置数据,而不需要管消费者消费的情况;同样,消费者只需要从缓冲区拿数据处理即可,也不需要管生产者生产的情况。 这样,就从逻辑上实现了“生产者线程”和“消费者线程”的分离。

  1. 解耦了生产者和消费者

生产者不需要和消费者直接打交道

  1. 解决忙闲不均,提高效率

生产者生产数据慢时,缓冲区仍有数据,不影响消费者消费;消费者处理数据慢时,生产者仍然可以继续往缓冲区里面放置数据

缓冲区和queue对象

从一个线程向另一个线程发送数据最安全的方式可能就是使用 queue 库中的队列了。创建一个被多个线程共享的 Queue 对象,这些线程通过使用 put()get()操作来向队列中添加或者删除元素。Queue 对象已经包含了必要的锁,所以你可以通过它在多个线程间多安全地共享数据。

【示例】生产者消费者模式典型代码

实时效果反馈

1. 如下关于生产者和消费者模式,说法错误的是:

A 生产者:负责生产数据

B 消费者:负责处理数据

C 缓冲区:消费者将生产好的数据放入“缓冲区”,生产者从“缓冲区”拿要处理的数据者

D 生产者消费者模式:用于多个线程的并发和协作

答案

1=>C

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