生產者消費者模式

1. 什麼是生產者消費者模式

 

在工做中，你們可能會碰到這樣一種狀況：某個模塊負責產生數據，這些數據由另外一個模塊來負責處理（此處的模塊是廣義的，能夠是類、函數、線程、進程等）。產生數據的模塊，就形象地稱爲生產者；而處理數據的模塊，就稱爲消費者。在生產者與消費者之間在加個緩衝區，咱們形象的稱之爲倉庫，生產者負責往倉庫了進商品，而消費者負責從倉庫裏拿商品，這就構成了生產者消費者模式。結構圖以下：

 

2.生產者消費者模式的優勢

 

2.一、解耦

假設生產者和消費者分別是兩個類。若是讓生產者直接調用消費者的某個方法，那 麼生產者對於消費者就會產生依賴（也就是耦合）。未來若是消費者的代碼發生變化， 可能會影響到生產者。而若是二者都依賴於某個緩衝區，二者之間不直接依賴，耦合也 就相應下降了。

舉個例子，咱們去郵局投遞信件，若是不使用郵筒（也就是緩衝區），你必須得把 信直接交給郵遞員。有同窗會說，直接給郵遞員不是挺簡單的嘛？其實不簡單，你必須 得認識誰是郵遞員，才能把信給他（光憑身上穿的制服，萬一有人假冒，就慘了）。這 就產生和你和郵遞員之間的依賴（至關於生產者和消費者的強耦合）。萬一哪天郵遞員 換人了，你還要從新認識一下（至關於消費者變化致使修改生產者代碼）。而郵筒相對 來講比較固定，你依賴它的成本就比較低（至關於和緩衝區之間的弱耦合）。

2.二、支持併發

因爲生產者與消費者是兩個獨立的併發體，他們之間是用緩衝區做爲橋樑鏈接，生產者只須要往緩衝區裏丟數據，就能夠繼續生產下一個數據，而消費者只須要從緩衝區了拿數據便可，這樣就不會由於彼此的處理速度而發生阻塞。

接上面的例子，若是咱們不使用郵筒，咱們就得在郵局等郵遞員，直到他回來，咱們把信件交給他，這期間咱們啥事兒都不能幹（也就是生產者阻塞），或者郵遞員得挨家挨戶問，誰要寄信（至關於消費者輪詢）。

2.三、支持忙閒不均

緩衝區還有另外一個好處。若是製造數據的速度時快時慢，緩衝區的好處就體現出來 了。當數據製造快的時候，消費者來不及處理，未處理的數據能夠暫時存在緩衝區中。 等生產者的製造速度慢下來，消費者再慢慢處理掉。

爲了充分複用，咱們再拿寄信的例子來講事。假設郵遞員一次只能帶走1000封信。 萬一某次碰上情人節（也多是聖誕節）送賀卡，須要寄出去的信超過1000封，這時 候郵筒這個緩衝區就派上用場了。郵遞員把來不及帶走的信暫存在郵筒中，等下次過來 時再拿走。

 

3.實際應用

    在P3版本升級項目中，信息服務器要接收大批量的客戶端請求，原來那種串行化的 處理，根本沒法及時處理客戶端請求，形成信息服務器大量請求堆積，致使丟包異 常嚴重。以後就採用了生產者消費者模式，在業務請求與業務處理間，創建了一個List 類型的緩衝區，服務端接收到業務請求，就往裏扔，而後再去接收下一個業務請求，而 多個業務處理線程，就會去緩衝區裏取業務請求處理。這樣就大大提升了服務器的相 應速度。