如何使用線程實現讀/寫程序？

Question

我有一個閱讀器/編寫器實現的問題。 我應該編寫一個 Reader 類，該類從控制台獲取一個 String 並將其添加到一個 Queue 和一個 Writer 類，該類從同一隊列中刪除該字符串並使用線程將其輸出到控制台。 我只為一個字符串編寫了我的程序（鍵入一個字符串並通過隊列輸出該字符串），並且運行良好。 現在我正在努力實現它，以便我可以輸入多個字符串，按 Enter，然后 Reader 將其添加到隊列中，然后由 Writer 顯示它。 如果輸入 String quit ，則兩個線程都必須停止並且程序應該結束。

我的讀者想法是這樣的：

Scanner k = new Scanner(System.in);
in = k.nextLine();
if(in.equals("quit"))
  System.exit(0);

synchronized(q){
  while(!(in.equals("quit"))){
    // System.out.println(q.isEmpty());
    q.enqueue(in);
    in = k.next();
    if(in.equals("quit"))
      System.exit(0);
  }
}

我的 Writer 看起來像這樣：

public void run(){
  synchronized(q){
    while(!q.isEmpty()){
      String out = q.dequeue();
      System.out.println(out);
    }
  }
}

我的 Reader 似乎工作正常，因為我在添加到隊列后內置了Sys.out.(q.isEmpty) 。 它顯示隊列已滿，但 Writer 類沒有任何輸出到控制台。 寫入quit停止程序沒有問題。

我不認為我完全理解線程。 我的主要方法只是使用Thread t1 = new Thread(new Reader(queue));創建線程Thread t1 = new Thread(new Reader(queue)); 和Writer相同，然后啟動兩個線程。

Answer 1

synchronized(q){
  while(!(in.equals("quit"))){
    // System.out.println(q.isEmpty());
    q.enqueue(in);
    in = k.next();
    if(in.equals("quit"))
      System.exit(0);
  }
}

這個同步塊太大了。 通常，您希望同步時間盡可能短。 進出。 同步的時間越長，其他線程被阻塞的時間就越長。

在同步時執行用戶輸入是禁忌。 不應阻塞其他線程，因為用戶打字速度較慢。

更糟糕的是，整個程序的循環都在同步塊中。 糟糕的讀者！ 如此貪婪。 在用戶輸入所有輸入並鍵入“退出”之前，它不會放棄q鎖。 只有這樣它才會釋放鎖並讓作者繼續。

while(!(in.equals("quit"))){
  // System.out.println(q.isEmpty());
  synchronized(q){
    q.enqueue(in);
  }
  in = k.next();
  if(in.equals("quit"))
    System.exit(0);
}

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作者有一個不同的致命缺陷。 一旦隊列為空，它就會退出。 但是，隊列在很多時候都是空的，不是嗎？ 當它是作家不應該只是死。

一個快速的解決方法是將整個事情包裝在一個無限循環中：

public void run(){
  while (true) {
    synchronized(q){
      while(!q.isEmpty()){
        String out = q.dequeue();
        System.out.println(out);
      }
    }
  }
}

它會讓作家活着。 但它也會消耗 CPU 時間，循環數百萬次，而該死的用戶會慢慢啄擊鍵盤。 如果您檢查您的系統監視器，您會看到該程序的 CPU 使用率飆升至 100%。 不是很好。

解決這個問題有點超出本問答的范圍。 簡短的回答是使用wait() 和 notify()讓作者進入睡眠狀態，直到有可用的東西。