[Java] 生产者消费者案例

1.生产者和消费者模式概述【应用】

概述
生产者消费者模式是一个十分经典的多线程协作的模式，弄懂生产者消费者问题能够让我们对多线程编程的理解更加深刻。
所谓生产者消费者问题，实际上主要是包含了两类线程：
一类是生产者线程用于生产数据
一类是消费者线程用于消费数据
为了解耦生产者和消费者的关系，通常会采用共享的数据区域，就像是一个仓库
生产者生产数据之后直接放置在共享数据区中，并不需要关心消费者的行为
消费者只需要从共享数据区中去获取数据，并不需要关心生产者的行为

Object类的等待和唤醒方法

[td]

方法名	说明
void wait()	导致当前线程等待，直到另一个线程调用该对象的 notify()方法或 notifyAll()方法
void notify()	唤醒正在等待对象监视器的单个线程
void notifyAll()	唤醒正在等待对象监视器的所有线程

2.生产者和消费者案例【应用】

案例需求
生产者消费者案例中包含的类：
奶箱类(Box)：定义一个成员变量，表示第x瓶奶，提供存储牛奶和获取牛奶的操作
生产者类(Producer)：实现Runnable接口，重写run()方法，调用存储牛奶的操作
消费者类(Customer)：实现Runnable接口，重写run()方法，调用获取牛奶的操作
测试类(BoxDemo)：里面有main方法，main方法中的代码步骤如下
①创建奶箱对象，这是共享数据区域
②创建消费者创建生产者对象，把奶箱对象作为构造方法参数传递，因为在这个类中要调用存储牛奶的操作
③对象，把奶箱对象作为构造方法参数传递，因为在这个类中要调用获取牛奶的操作
④创建2个线程对象，分别把生产者对象和消费者对象作为构造方法参数传递
⑤启动线程
代码实现
public class Box {
//定义一个成员变量，表示第x瓶奶
private int milk;
//定义一个成员变量，表示奶箱的状态
private boolean state = false;

//提供存储牛奶和获取牛奶的操作
public synchronized void put(int milk) {
      //如果有牛奶，等待消费
      if(state) {
         try {
            wait();
         } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
         }
      }

      //如果没有牛奶，就生产牛奶
      this.milk = milk;
      System.out.println("送奶工将第" + this.milk + "瓶奶放入奶箱");

      //生产完毕之后，修改奶箱状态
      state = true;

      //唤醒其他等待的线程
      notifyAll();
}

public synchronized void get() {
      //如果没有牛奶，等待生产
      if(!state) {
         try {
            wait();
         } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
         }
      }

      //如果有牛奶，就消费牛奶
      System.out.println("用户拿到第" + this.milk + "瓶奶");

      //消费完毕之后，修改奶箱状态
      state = false;

      //唤醒其他等待的线程
      notifyAll();
}
}

public class Producer implements Runnable {
private Box b;

public Producer(Box b) {
      this.b = b;
}

@Override
public void run() {
      for(int i=1; i<=30; i++) {
         b.put(i);
      }
}
}

public class Customer implements Runnable {
private Box b;

public Customer(Box b) {
      this.b = b;
}

@Override
public void run() {
      while (true) {
         b.get();
      }
}
}

public class BoxDemo {
public static void main(String[] args) {
      //创建奶箱对象，这是共享数据区域
      Box b = new Box();

      //创建生产者对象，把奶箱对象作为构造方法参数传递，因为在这个类中要调用存储牛奶的操作
      Producer p = new Producer(b);
      //创建消费者对象，把奶箱对象作为构造方法参数传递，因为在这个类中要调用获取牛奶的操作
      Customer c = new Customer(b);

      //创建2个线程对象，分别把生产者对象和消费者对象作为构造方法参数传递
      Thread t1 = new Thread(p);
      Thread t2 = new Thread(c);

      //启动线程
      t1.start();
      t2.start();
}
}

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