Java多线程：“基础篇”11之生产消费者问题

Java多线程：“基础篇”11之生产消费者问题2014-06-02 cnblogs skywang123451. 生产/消费者模型

生产/消费者问题是个非常典型的多线程问题，涉及到的对象包括“生产者”、“消费者”、“仓库”和“产品”。他们之间的关系如下：

（01）生产者仅仅在仓储未满时候生产，仓满则停止生产。

（02）消费者仅仅在仓储有产品时候才能消费，仓空则等待。

（03）当消费者发现仓储没产品可消费时候会通知生产者生产。

（04）生产者在生产出可消费产品时候，应该通知等待的消费者去消费。

2. 生产/消费者实现

下面通过wait（）/notify（）方式实现该模型（后面在学习了线程池相关内容之后，再通过其它方式实现生产/消费者模型）。源码如下：

// Demo1.java// 仓库class Depot {private int capacity;// 仓库的容量private int size;// 仓库的实际数量public Depot（int capacity） {this.capacity = capacity;this.size = 0;}public synchronized void produce（int val） {try { // left 表示“想要生产的数量”（有可能生产量太多，需多此生产）int left = val;while （left > 0） {// 库存已满时，等待“消费者”消费产品。while （size >= capacity）wait（）;// 获取“实际生产的数量”（即库存中新增的数量）// 如果“库存”+“想要生产的数量”>“总的容量”，则“实际增量”=“总的容量”-“当前容量”。（此时填满仓库）// 否则“实际增量”=“想要生产的数量”int inc = （size+left）>capacity ？ （capacity-size） : left;size += inc;left -= inc;System.out.printf（"%s produce（%3d） --> left=%3d, inc=%3d, size=%3d
", Thread.currentThread（）.getName（）, val, left, inc, size）;// 通知“消费者”可以消费了。notifyAll（）;}} catch （InterruptedException e） {}} public synchronized void consume（int val） {try {// left 表示“客户要消费数量”（有可能消费量太大，库存不够，需多此消费）int left = val;while （left > 0） {// 库存为0时，等待“生产者”生产产品。while （size <= 0）wait（）;// 获取“实际消费的数量”（即库存中实际减少的数量）// 如果“库存”<“客户要消费的数量”，则“实际消费量”=“库存”；// 否则，“实际消费量”=“客户要消费的数量”。int dec = （size<left） ？ size : left;size -= dec;left -= dec;System.out.printf（"%s consume（%3d） <-- left=%3d, dec=%3d, size=%3d
", Thread.currentThread（）.getName（）, val, left, dec, size）;notifyAll（）;}} catch （InterruptedException e） {}}public String toString（） {return "capacity:"+capacity+", actual size:"+size;}} // 生产者class Producer {private Depot depot;public Producer（Depot depot） {this.depot = depot;}// 消费产品：新建一个线程向仓库中生产产品。public void produce（final int val） {new Thread（） {public void run（） {depot.produce（val）;}}.start（）;}}// 消费者class Customer {private Depot depot;public Customer（Depot depot） {this.depot = depot;}// 消费产品：新建一个线程从仓库中消费产品。public void consume（final int val） {new Thread（） {public void run（） {depot.consume（val）;}}.start（）;}}public class Demo1 {public static void main（String[] args） {Depot mDepot = new Depot（100）;Producer mPro = new Producer（mDepot）;Customer mCus = new Customer（mDepot）;mPro.produce（60）;mPro.produce（120）;mCus.consume（90）;mCus.consume（150）;mPro.produce（110）;}}