1. 编程范式不同
生产者 - 消费者模式和观察者模式的第一个不同点在上面已经说过,前者是一种 面向过程 的软件设计模式,不属于 Gang of Four 提出的 23 种设计模式中的任何一种,而后者则是 23 中设计模式中的一种,也即面向对象的设计模式中的一种。
2. 关联关系不同
这一理念上的不同就带出了下一种不同点,即观察者模式中只有一对多的关系,没有多对多的关系,而在生产者 - 消费者模式中则是多对多的关系。
在观察者模式中,被观察者只有一个,观察者却可以有多个。就比如十字路口的交通灯,直行的车辆只会观察控制直行的交通灯,不会去观察控制左拐或者右拐的交通灯,也就是说观察的对象是固定唯一的。
而在生产者 - 消费者模式中则不同,生产者可以有多个,消费者也可以有多个。还是用上面作者和读者的例子,在这个例子当中,读者只关心杂志的内容而不必关心内容的创作者是谁,作者也只需要知道创作完的作品可以发布到对应的杂志,而不必关心会有那些读者。
3. 耦合关系不同
从上一个不同中不难看出生产者 - 消费者模式和观察者模式的耦合关系也不相同,前者为 轻耦合 ,后者为 重耦合 。
4. 应用场景不同
观察者模式多用于 事件驱动模型 当中,生产者 - 消费者模式则多出现在 进程间通信 ,用于进行解耦和并发处理,我们常用的消息队列用的就是生产者 - 消费者模式。当然在 Java 中使用生产者 - 消费者模式还需要注意缓冲区的线程安全问题,这里就不做过多叙述。
四、一个小例子
最后用一个简单的 demo 来结束本次的延伸学习。
1. StoreQueue–缓冲区
public class StoreQueue<T> {
private final BlockingQueue<T> queue = new LinkedBlockingQueue<>();
/**
* 队列中增加数据
*
* @param data 生产者生产的数据
*/
public void add(T data) {
try {
queue.put(data);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 队列中获取数据
*
* @return 从队列中获取到的数据
*/
public T get() {
try {
return queue.take();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
}
在这个例子中,我们使用了 jdk 自身的 阻塞队列 BlockingQueue 来实现了一个缓冲区,这里只需要实现放数据和取数据的方法。如果我们自己实现一个阻塞队列,一方面需要注意阻塞的处理,另一方面需要考虑线程安全的问题,这里就不展开叙述了,有兴趣的同学可以看下 BlockingQueue 的源码。
2. Producer–生产者
public class Producer implements Runnable{
private StoreQueue<String> storeQueue;
public Producer(StoreQueue<String> storeQueue) {
this.storeQueue = storeQueue;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
storeQueue.add(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
3. 消费者
public class Consumer implements Runnable{
private StoreQueue<String> storeQueue;
public Consumer(StoreQueue<String> storeQueue) {
this.storeQueue = storeQueue;
}
@Override
public void run() {
try {
while (true) {
String data = storeQueue.get();
System.out.println("当前消费线程 : " + Thread.currentThread().getName() + ", 接收到数据 : " + data);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
}
4.执行逻辑和运行结果
public static void main(String[] args) {
StoreQueue<String> storeQueue = new StoreQueue<>();
Producer producer = new Producer(storeQueue);
Consumer consumer = new Consumer(storeQueue);
Producer producerTwo = new Producer(storeQueue);
Consumer consumerTwo = new Consumer(storeQueue);
new Thread(producer).start();
new Thread(consumer).start();
new Thread(producerTwo).start();
new Thread(consumerTwo).start();
}
运行结果
当前消费线程 : Thread-1, 接收到数据 : Thread-0:0
当前消费线程 : Thread-1, 接收到数据 : Thread-0:1
当前消费线程 : Thread-1, 接收到数据 : Thread-0:2
当前消费线程 : Thread-1, 接收到数据 : Thread-0:3
当前消费线程 : Thread-1, 接收到数据 : Thread-0:4
当前消费线程 : Thread-3, 接收到数据 : Thread-0:5
当前消费线程 : Thread-3, 接收到数据 : Thread-0:7
当前消费线程 : Thread-3, 接收到数据 : Thread-0:8
当前消费线程 : Thread-3, 接收到数据 : Thread-0:9
当前消费线程 : Thread-3, 接收到数据 : Thread-2:0
当前消费线程 : Thread-3, 接收到数据 : Thread-2:1
当前消费线程 : Thread-3, 接收到数据 : Thread-2:2
当前消费线程 : Thread-3, 接收到数据 : Thread-2:3
当前消费线程 : Thread-3, 接收到数据 : Thread-2:4
当前消费线程 : Thread-3, 接收到数据 : Thread-2:5
当前消费线程 : Thread-3, 接收到数据 : Thread-2:6
当前消费线程 : Thread-3, 接收到数据 : Thread-2:7
当前消费线程 : Thread-3, 接收到数据 : Thread-2:8
当前消费线程 : Thread-3, 接收到数据 : Thread-2:9
当前消费线程 : Thread-1, 接收到数据 : Thread-0:6