Java, как избежать использования Thread.sleep () в цикле

Question

С моего основного я начинаю два потока, называемых производителем и потребителем.Оба содержат while(true) цикл.Производственным циклом является UDP-сервер, следовательно, он не требует спящего режима.Моя проблема в потребительском цикле.Потребительский цикл удаляет объекты из связанной очереди и передает их функции для дальнейшей обработки.Исходя из того, что было исследовано, не рекомендуется использовать спящий поток в цикле, так как иногда O / S не освобождается в конце установленного времени.Если я удаляю спящий поток, когда приложение идеально, оно тянет процессор до 20-30%.

class Producer implements Runnable {
    private DatagramSocket dsocket;
    FError fer = new FError();

    int port =1548;
    ConcurrentLinkedQueue<String> queue;

    Producer(ConcurrentLinkedQueue<String> queue){
        this.queue = queue; 
    }

    @Override
    public void run() {

        try {

            // Create a socket to listen on the port.
            dsocket = new DatagramSocket(port);
            // Create a buffer to read datagrams into.
            byte[] buffer = new byte[30000];
            // Create a packet to receive data into the buffer
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer,
            buffer.length);

            while (true) {
                try {

                   // Wait to receive a datagram
                    dsocket.receive(packet);
                    //Convert the contents to a string,
                    String msg = new String(buffer, 0, packet.getLength());

                    int ltr = msg.length();
                     // System.out.println("MSG =" + msg);

                    if(ltr>4)
                    {

                        SimpleDateFormat sdfDate = new SimpleDateFormat  ("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");//dd/MM/yyyy

                        Date now = new Date();
                        String strDate = sdfDate.format(now);

                        //System.out.println(strDate);

                        queue.add(msg + "&" + strDate);

                     // System.out.println("MSG =" + msg);
                    }

                  // Reset the length of the packet before reusing it.
                   packet.setLength(buffer.length);

                } catch (IOException e) {
                    fer.felog("svr class", "producer", "producer thread",e.getClass().getName() + ": " + e.getMessage());
                    dsocket.close();
                    break; 
                }
            }

        } catch (SocketException e) {
          fer.felog("svr class", "producer","Another App using the udp port " + port, e.getClass().getName() + ": " + e.getMessage()); 

        }

    }

}

---

class Consumer implements Runnable {

    String str;  
    ConcurrentLinkedQueue<String> queue;

    Consumer(ConcurrentLinkedQueue<String> queue) {
        this.queue = queue;  
    }

    @Override
    public void run() {

        while (true) {
            try {

                while ((str = queue.poll()) != null) {

                    call(str);  // do further processing

                   }
            } catch (IOException e) {
                ferpt.felog("svr class", "consumer", "consumer thread", e.getClass().getName() + ": " + e.getMessage());
                break;
            }

            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException ex) {

                ferpt.felog("svr class", "consumer","sleep", ex.getClass().getName() + ": " + ex.getMessage());
            }

        }

    }

}

Answer 1

Разрешить потребителю wait() объект, к которому у обоих есть доступ, и разрешить производителю notify() прослушивать этот объект при появлении новых сообщений.Тогда потребитель должен удалить все сообщения, а не одно, как в примере.

Answer 2

Правильное решение вашей проблемы - использовать очередь блокировки.Это дает вам несколько преимуществ:

• не тратит время ожидания процессора
• может иметь ограниченную емкость - представьте, что у вас быстрый производитель, но медленный потребитель -> если очередь неограниченный по размеру, ваше приложение может легко достичь условия OutOfMemory

Вот небольшая демонстрация, с которой вы можете поиграть:

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;

public class ProdConsTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        final BlockingQueue<Integer> queue = new ArrayBlockingQueue<>(10);
        final Runnable producer = () -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                try {
                    System.out.println("Producing: " + i);
                    queue.put(i);

                    //Adjust production speed by modifying the sleep time
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    //someone signaled us to terminate
                    break;
                }
            }
        };

        final Runnable consumer = () -> {
            while (true) {
                final Integer integer;
                try {
                    //Uncomment to simulate slow consumer:
                    //Thread.sleep(1000);

                    integer = queue.take();
                } catch (InterruptedException e) {
                    //someone signaled us to terminate
                    break;
                }
                System.out.println("Consumed: " + integer);
            }
        };


        final Thread consumerThread = new Thread(consumer);
        consumerThread.start();

        final Thread producerThread = new Thread(producer);
        producerThread.start();

        producerThread.join();
        consumerThread.interrupt();
        consumerThread.join();
    }
}

Теперь раскомментируйте sleep() вПотребитель и наблюдать, что происходит с приложением.Если бы вы использовали решение на основе таймера, такое как предложенное ScheduledExecutorService, или вы были заняты ожиданием, то при быстром продюсере очередь росла бы бесконтрольно и в конечном итоге приводила к сбою приложения

Answer 3

Вместо Consumer extend Runnable вы можете изменить свой код так, чтобы он включал ScheduledExecutorService, который запускает опрос очереди каждые полсекунды вместо того, чтобы поток спал.Примером этого будет

public void schedule() {
    ScheduledExecutorService executor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
    executor.scheduleAtFixedRate(() -> {
        String str;
        try {
            while ((str = queue.poll()) != null) {
                call(str);  // do further processing
            }
        } catch (IOException e) {
            ferpt.felog("svr class", "consumer", "consumer thread", e.getClass().getName() + ": " + e.getMessage());
        }
    }, 0, 500, TimeUnit.MILLISECONDS);
}