濃濃棕情之自產自消

今天是端午節，祝大家端午節快樂。今年的疫情讓很多人放棄了出行的計劃，宅在家裏，我也是無聊，想到寫點什麼東西和大家分享下，希望有感興趣的看看，如果有什麼想法歡迎交流。

生產者和消費者是軟件世界裏很尋常的場景，然而大多數程序員平時寫代碼不會用到，因爲很多系統都是用來查詢數據展示數據，寫寫CRUD就好了。隨着MQ的橫空出世，讓大家都醉心於這種好用的中間件，配置一個Topic，發送消息就調用客戶端的發送接口，接收消息繼承一個接口，寫一個Listener，整個從生產到消費全流程就這種友好的解決了，性能和完整性更不用你擔心，因爲這些主流MQ都號稱是幾十萬的TPS，4個9的可靠性。

凡事需知其然及其所以然，MQ就是一個基於生產者和消費者的最佳實踐。今天想基於阻塞隊列來實現生產者和消費者的場景，阻塞隊列用的是ArrayBlockingQueue，一個生產者線程，一個消費者線程。

生產者代碼

public class Producer implements Runnable {
    BlockingQueue<Integer> queue;
    public Producer(BlockingQueue<Integer> queue) {
        this.queue = queue;
    }

    public void run() {
        while (true) {
            Integer num = Double.valueOf(Math.random()*100).intValue();
            this.queue.offer(num);
            System.out.println("加入元素到隊列："+num);
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}

消費者代碼

public class Consumer implements Runnable {

    BlockingQueue<Integer> queue;

    String name;

    public Consumer(BlockingQueue<Integer> queue) {
        this.queue = queue;
    }

    public Consumer(String name, BlockingQueue<Integer> queue) {
        this.name = name;
        this.queue = queue;
    }

    public void run() {
        while (true){
            System.out.println("開始隊列長度**********:"+queue.size());
            Integer num = this.queue.poll();
            System.out.println(name + "消費元素：**********" + num);
            System.out.println("結束隊列長度:"+queue.size());
            try {
                Thread.sleep(120);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

下面創建了一個生產者和二個消費者，因爲生產者生產得快，大家可以先用一個消費者看看結果，會發現消費隊列總會有元素，主要源於生產者生產的速度比消費者快，當增加一個消費者後，就會發現隊列爲空，被消費完了，線程等待的狀況。

public class ConsumerTest {
    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue<Integer> myQueue = new ArrayBlockingQueue<Integer>(1000);
        Thread producer = new Thread(new Producer(myQueue));
        Thread consumer = new Thread(new Consumer(myQueue));
        Thread consumer2 = new Thread(new Consumer("consumer2", myQueue));
        consumer.start();
        producer.start();
        consumer2.start();

        try {
            producer.join();
            consumer.join();
            consumer2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

如果隊列滿了，對於ArrayBlockingQueue 的 offer操作來說，會直接丟棄掉插入的元素。如果想驗證，可以將隊列容量修改爲4，然後在生產者中加入下面的代碼，就會打出插入失敗的元素，並且往後看，會發現這個元素不會被消費到。

public void run() {
        while (true) {
            Integer num = Double.valueOf(Math.random()*100).intValue();

            String isSuccess = this.queue.offer(num) ? "成功":"失敗";
            System.out.println("加入元素到隊列："+ num +" " + isSuccess );
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

今天和大家聊了下生產者和消費者，相信大家已經大致明白了整個的過程，爲大家模擬了單生產者多消費者的例子，大家也可以自己去擴展多生產者和多消費者。說到這裏，還是想拋磚引玉，這個隊列例子和MQ隊列相比有哪些不足，MQ有哪些黑科技爲大型分佈式系統保駕護航。