线程面试：生产者 消费者问题

       

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       生产者消费者问题是研究多线程程序时绕不开的经典问题之一，它描述是有一块缓冲区作为仓库，生产者可以将产品放入仓库，消费者则可以从仓库中取走产品。解决生产者/消费者问题的方法可分为两类：（1）采用某种机制保护生产者和消费者之间的同步；（2）在生产者和消费者之间建立一个管道。第一种方式有较高的效率，并且易于实现，代码的可控制性较好，属于常用的模式。第二种管道缓冲区不易控制，被传输数据对象不易于封装等，实用性不强。因此本文只介绍同步机制实现的生产者/消费者问题。

同步问题核心在于：如何保证同一资源被多个线程并发访问时的完整性。常用的同步方法是采用信号或加锁机制，保证资源在任意时刻至多被一个线程访问。Java语言在多线程编程上实现了完全对象化，提供了对同步机制的良好支持。在Java中一共有四种方法支持同步，其中前三个是同步方法，一个是管道方法。

仓库代码段：

package com.work;/** * 仓库类 * 消费者 生产者 线程案例; * @author 张晨光 */public class Store {//仓库现有产品数量，最大库存为10private int count=0;//产品入库public synchronized void push(){if(count==10){try {System.out.println("仓库已满，等待消费");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}try {Thread.sleep(1000);//入库耗时操作} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}count++;System.out.println("生产了1个产品，仓库里还有"+count+"个产品");notify();//通知}//产品出库public synchronized void pop(){if(count==0){try {System.out.println("仓库已空，等待生产");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}try {Thread.sleep(1000);//出库耗时操作;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}count--;System.out.println("消费了1个产品，仓库里还有"+count+"个产品");notify();}}

生产者代码段：

package com.work;/** * 生产者类： * @author 张晨光 */public class Producer implements Runnable{private Store store=null;public Producer(Store store){this.store=store;}public void run(){produce();}public void produce() {for(int i=0;i<50;i++){store.push();}}}

消费者代码段：

package com.suo;//父亲public class Father {public void say(){System.out.println("对孩子说，给我成绩单，我就把玩具给你");}public void get(){System.out.println("爸爸得到成绩单");}}

举这个例子的主要意思，是想让多多的理解一下生产者消费者模式，该模式我们平常可能用原生的比较少，但其实使用的场景一直都在用，比如线程池，连接池，等等。所以，知其然也知其所以然也很有必要，我们接着就代码来说明一下这个实现代码中的重点：

1.资源池有且只有一个。

2.synchronized，是锁对象，简单说一下：一个对象有且只有一把锁，当有多个synchronized方法或代码块都向该对象申请锁时，在同一时间，只会有一个线程得到该锁并运行，其它的就被阻塞了。

3.wait,是指该线程等待，wait有一个很重要的点，就是释放锁，上面也说了synchronized在同一时间只会有一个线程得到该锁并运行，所以，一旦wait后，就会释放锁，但当前线程等待下去，其它的线程再竞争这把锁。

4.notifyAll是指唤醒当前对象的所有等待的线程。

5.所有唤醒的线程会同时去竞争这把锁，但是JVM会随机选择一个线程并分配这把锁给该线程。

6.上面的synchronized wait notifyAll都是对一个对象进行操作，但这三个都是用在了资源池的类里面，所以，这也是资源池有且只能有一个的原因。