时间：2023-02-12 10:53:43 | 栏目：JAVA代码 | 点击：次
假设仓库中只能存放一件产品，生产者将生产出来的产品放入仓库，消费者将仓库中产品取走消费
如果仓库中没有产品，则生产者将产品放入仓库，否则停止生产并等待，直到仓库中的产品被消费者取走为止
如果仓库中放有产品，则消费者可以将产品取走消费，否则停止消费并等待，直到仓库中再次放入产品为止
这是一个线程同步问题，生产者和消费者共享同一个资源，并且生产者和消费者之间相互依赖，互为条件。
对于生产者，没有生产产品之前，要通知消费者等待，而生产了产品之后，又需要马上通知消费者消费
对于消费者，在消费之后，要通知生产者已经结束消费，需要生产新的产品以供消费
在生产者消费者问题中，仅有synchronized是不够的
synchronized可阻止并发更新同一个共享资源，实现了同步
synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递（通信）
Java提供了几个方法解决线程之间的通信问题
| 方法名 | 作用 |
|---|---|
| wait() | 表示线程一直等待，直到其他线程通知，与sleep不同，wait()会释放锁 |
| wait(long timeout) | 指定等待的毫秒数 |
| notify() | 唤醒一个处于等待状态的线程 |
| notifyAll() | 唤醒同一个对象上所有调用wait()方法的线程，优先级别高的线程优先调度 |
注意：均是Object类的方法，都只能在同步方法或者同步代码块中使用，否则会抛出异常
生产者：负责生产数据的模块（可能是方法、对象、线程、进程）
消费者：负责处理数据的模块（可能是方法、对象、线程、进程）
缓冲区：消费者不能直接使用生产者的数据，他们之间有个“缓冲区”
生产者将生产好的数据放入缓冲区，消费者从缓冲区拿出数据
代码案例
//使用缓冲区解决生产者消费者模型
public class TestPC {
public static void main(String[] args) {
SynContainer container = new SynContainer();
new Producer(container).start();
new Consumer(container).start();
}
}
?
class Producer extends Thread{
SynContainer synContainer;
public Producer(SynContainer synContainer){
this.synContainer = synContainer;
}
// 生产
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
synContainer.push(new Chicken(i));
System.out.println("生产了"+i+"只鸡");
}
}
}
?
class Consumer extends Thread{
SynContainer synContainer;
public Consumer(SynContainer synContainer){
this.synContainer = synContainer;
}
// 消费
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("消费了-->"+synContainer.pop().id+"只鸡");
}
}
}
?
//产品
class Chicken{
int id;
public Chicken(int id) {
this.id = id;
}
}
?
//缓冲区
class SynContainer{
Chicken[] chickens = new Chicken[10];
int count = 0;
//生产者放入产品
public synchronized void push(Chicken chicken){
//如果容器满了就要等到消费者消费
if (count==chickens.length){
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//通知消费者消费，自身进入等待
}
//没有满的话则生产
chickens[count] = chicken;
count++;
//通知消费者消费
this.notifyAll();
}
?
//生产者消费产品
public synchronized Chicken pop(){
if (count==0){
//等待生产者生产
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
count--;
Chicken chicken = chickens[count];
//消费了，可以通知生产者继续生产
this.notifyAll();
return chicken;
}
}
通过标志位 true 或者 false 来进行判断
代码案例
//信号灯法测试生产者消费者模型 即标志位
public class TestPC2 {
public static void main(String[] args) {
TV tv = new TV();
new Player(tv).start();
new Audiance(tv).start();
}
?
}
?
//生产者-->演员
class Player extends Thread {
TV tv;
public Player(TV tv){
this.tv = tv;
}
?
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
if (i%2==0){
this.tv.play("天天向上");
}else {
this.tv.play("抖音广告");
}
}
}
}
?
//消费者-->观众
class Audiance extends Thread{
TV tv;
public Audiance(TV tv){
this.tv = tv;
}
?
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
tv.watch();
}
}
}
?
//产品-->节目
class TV{
//演员表演 观众等待 T
//观众观看 演员等待 F
String show;//表演的节目
boolean flag = true;
?
//表演
public synchronized void play(String show){
if (!flag){
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("演员表演了："+show);
//通知观众
this.notifyAll();
this.show = show;
this.flag = !this.flag;
}
?
//观看
public synchronized void watch(){
if (flag){
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("观看了"+show);
//通知演员表演
this.notifyAll();
this.flag = !this.flag;
}
}