如何使用BlockingQueue解决容量为1的产品消费者问题？

Question

我必须使用BlockingQueue解决生产-消费者问题。我希望它是1个元素队列。因此解决方案必须是：

生产%1消耗%1生产%2消耗%2生产%3消耗%3

但它确实是：

生产1生产2消费1消费2生产3生产4等等。

我目前使用的SynchronizedQueue是这样的：

class Producent extends Thread {
private final BlockingQueue<Integer> blockingQueue;

public Producent(BlockingQueue<Integer> blockingQueue) {
    this.blockingQueue = blockingQueue;
}

@Override
public void run() {
    for (int i = 0; i < 100; ++i) {
        try {
            System.out.println("PRODUCE: " + i);
            blockingQueue.put(i);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
}

class Konsument extends Thread {
private final BlockingQueue<Integer> blockingQueue;

public Konsument(BlockingQueue<Integer> blockingQueue) {
    this.blockingQueue = blockingQueue;
}

public void run() {
    for (int i = 0; i < 100; ++i) {
        try {
            consume(blockingQueue.take());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

    private void consume(int number) {
        System.out.println("CONSUME: " + number);
    }
}

public class PKmon {
    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue<Integer> blockingQueue = new SynchronousQueue<>();
        Thread producent = new Producent(blockingQueue);
        Thread konsument = new Konsument(blockingQueue);
        producent.start();
        konsument.start();
    }
}

我做错了什么？我还尝试了ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue。

Answer 1

上下文切换可以在任何地方发生，在这里它们可以防止日志消息被及时写入。假设你的消费者从队列中取出了一些东西，这通知了另一个线程，它可以在消费者执行println之前把一些东西放进去。上下文切换落在队列take之后和println之前。这些方法调用是否是同一语句的一部分并不重要，当队列的方法调用完成时，队列将放弃其锁。

但是您会说，“是的，但是另一个线程也会导致通知，这不是应该导致另一个上下文切换吗？”上下文切换不是强制的，它们取决于操作系统，它可以使用线程，也可以不使用线程。它可能决定要最大限度地减少交换机的数量。

对于生产者来说，println是第一位的。但是你不需要通知上下文切换，它可以在任何时候发生。

您可以尝试让两个线程在循环内的共享队列上进行同步：

for (int i = 0; i < 100; i++) {
    synchronized (blockingQueue) {
        consume(blockingQueue.take());
    }
}

(我只显示了一个线程，但两个线程都需要更改才能获得相同的锁。)

这将确保println反映队列中最近发生的事情。