一次任務的實踐 – 生產者消費者模式

任務描述：

該任務會呼叫騰訊地圖介面根據經緯度來得到詳細地址，但是該介面有每秒併發限制（5次/秒/介面/Key），故寫一個消費者和生產者模式工具類。

生產者保證每六次生產，時間相差一秒（即第一次和第六次生產的時間相差一秒）。

消費者即可不用考慮併發限制問題，只要拿到生產者生產的產物就可以呼叫騰訊介面。

直接上程式碼

工具類程式碼（因為是工具類，所以消費者，生產者和倉庫都放在一個檔案內了）

package otherPattern;

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public
 
 class tencentLbsUtils{
    private static Consume consume = null;
    static{
        //建立倉庫物件
        Warehouse warehouse = new Warehouse();
        //建立消費者物件
        consume = new Consume(warehouse);
        //建立生產者執行緒
        new Thread(new Produce(warehouse)).start();
    }
    /**
     * 根據經緯度返回詳細地址
     * @param
 
 Latitude
     * @param longitude
     */
    public static String getDetailAddress(String Latitude, String longitude) throws InterruptedException{
        //呼叫消費者進行消費
        return consume.getDetailAddress(Latitude, longitude);
    }
}





//消費者
class Consume{
    public Warehouse producer;
    Consume(Warehouse producer){
        this
 
.producer = producer;
    }
    public void consume() throws InterruptedException{
        System.out.println("開始消費");
        producer.consume();
    }

    public String getDetailAddress(String Latitude, String longitude) throws InterruptedException{
        //訪問倉庫是否可以進行消費
        consume();
        //呼叫介面
        System.out.println("呼叫地圖介面");
        //返回詳細地址
        return "詳細地址。。。";
    }
}





//生產者
class Produce implements Runnable{
    private Warehouse producer;

    Produce(Warehouse producer){
        this.producer = producer;
    }
    @Override
    public void run() {
        //讓生產者迴圈生產
        while(true){
            try {
                System.out.println("開始生產");
                producer.produce();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}




//倉庫
class Warehouse{
    private int index = 5;  //倉庫當前容量
    private final int MAX = 5;//最大容量
    private List<Long> timeList = new LinkedList<Long>(); //理論上最大隻會存放5個

    public synchronized void produce() throws InterruptedException{
        while(index >= MAX){
            System.out.println("等待消費。。。");
            this.wait();
        }
        long upTime = timeList.remove(0)+1000;  //拿到前面第五個的消費時間的後一秒
        long currentTime = System.currentTimeMillis(); //獲取當前時間、
        while(upTime > currentTime){        //如果前面第五個消費時間的後一秒大於當前時間
            this.wait(upTime - currentTime);    //等待時間差，保證每六個之間前後的時間差為一秒
            currentTime = System.currentTimeMillis();   //重新整理當前時間，需要重新判斷，排除是notify 或 notifyAll方法啟用的該執行緒
        }
        this.index++;       //生產一個
        notifyAll();            //生產之後可通知消費者執行緒消費
    }

    public synchronized void consume() throws InterruptedException{
        while(index <= 0) {// 判斷倉庫空了，則等待。
            System.out.println("等待生產。。。");
            this.wait();
        }
        index--;        //消費一個
        timeList.add(System.currentTimeMillis());  //記錄當前消費時間
        notifyAll();        //消費之後可通知生產者執行緒進行生產
    }
}

測試主程式

package otherPattern;

import java.text.SimpleDateFormat;

public class Test{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss.SSS");
        for(int i=1;i<=20;i++){
            //呼叫介面
            tencentLbsUtils.getDetailAddress("經度","緯度");
            //列印時間
            System.out.println("第 "+i+" 次呼叫介面,時間： " + sdf.format(System.currentTimeMillis()));
        }
    }
}

執行結果

開始消費
呼叫地圖介面
第 1 次呼叫介面,時間： 15:48:41.419
開始消費
呼叫地圖介面
第 2 次呼叫介面,時間： 15:48:41.421
開始消費
呼叫地圖介面
第 3 次呼叫介面,時間： 15:48:41.421
開始消費
呼叫地圖介面
第 4 次呼叫介面,時間： 15:48:41.422
開始消費
呼叫地圖介面
第 5 次呼叫介面,時間： 15:48:41.422
開始消費
等待生產。。。
開始生產
開始生產
呼叫地圖介面
第 6 次呼叫介面,時間： 15:48:42.420
開始消費
等待生產。。。
呼叫地圖介面
第 7 次呼叫介面,時間： 15:48:42.421
開始消費
等待生產。。。
開始生產
開始生產
開始生產
開始生產
呼叫地圖介面
第 8 次呼叫介面,時間： 15:48:42.422
開始消費
呼叫地圖介面
第 9 次呼叫介面,時間： 15:48:42.422
開始消費
呼叫地圖介面
第 10 次呼叫介面,時間： 15:48:42.423
開始消費
等待生產。。。
開始生產
呼叫地圖介面
第 11 次呼叫介面,時間： 15:48:43.421
開始消費
等待生產。。。
開始生產
呼叫地圖介面
第 12 次呼叫介面,時間： 15:48:43.421
開始消費
等待生產。。。
開始生產
開始生產
開始生產
呼叫地圖介面
第 13 次呼叫介面,時間： 15:48:43.423
開始消費
呼叫地圖介面
第 14 次呼叫介面,時間： 15:48:43.423
開始消費
呼叫地圖介面
第 15 次呼叫介面,時間： 15:48:43.423
開始消費
等待生產。。。
開始生產
呼叫地圖介面
第 16 次呼叫介面,時間： 15:48:44.420
開始消費
等待生產。。。
開始生產
呼叫地圖介面
第 17 次呼叫介面,時間： 15:48:44.421
開始消費
等待生產。。。
呼叫地圖介面
開始生產
第 18 次呼叫介面,時間： 15:48:44.424
開始消費
等待生產。。。
呼叫地圖介面
第 19 次呼叫介面,時間： 15:48:44.424
開始消費
等待生產。。。
開始生產
開始生產
呼叫地圖介面
第 20 次呼叫介面,時間： 15:48:44.425
開始消費
等待生產。。。

其他說明

• wait(long i)方法和Tread.sleep(long i) wait方法會釋放物件鎖，sleep方法不會釋放物件鎖，如果一個執行緒在倉庫內使用了sleep方法會導致其他執行緒也進入等待。

• long upTime = timeList.remove(0)+1000; 該行可能存在偏差0.001毫秒左右，如果有必要，可以 +1001或+1002

• notify()方法只會喚醒在這個物件上阻塞的其中一個執行緒，如有多個生產者或消費者，應使用notifyAll()方法

• 上面的程式碼異常應該按需要進行捕捉