Java并发协作——生产者、消费者模型

概述

对于多线程程序来说，生产者和消费者模型是非常经典的模型。更加准确的说，应该叫“生产者-消费者-仓库模型”。离开了仓库，生产者、消费者就缺少了共用的存储空间，也就不存在并非协作的问题了。

示例

定义一个场景。一个仓库只允许存放10件商品，生产者每次可以向其中放入一个商品，消费者可以每次从其中取出一个商品。同时，需要注意以下4点：

1.  同一时间内只能有一个生产者生产，生产方法需要加锁synchronized。

2.  同一时间内只能有一个消费者消费，消费方法需要加锁synchronized。

3.  仓库为空时，消费者不能继续消费。消费者消费前需要循环判断当前仓库状态是否为空，空的话则消费线程需要wait，释放锁允许其他同步方法执行。

4.  仓库为满时，生产者不能继续生产，生产者生产钱需要循环判断当前仓库状态是否为满，满的话则生产线程需要wait，释放锁允许其他同步方法执行。

示例代码如下：

public class Concurrence {public static void main(String[] args) {WareHouse wareHouse = new WareHouse();Producer producer = new Producer(wareHouse);Consumer consumer = new Consumer(wareHouse);new Thread(producer).start();new Thread(consumer).start();}}class WareHouse {private static final int STORE_SIZE = 10;private String[] storeProducts = new String[STORE_SIZE];private int index = 0;public void pushProduct(String product) {synchronized (this) {while (index == STORE_SIZE) {try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}storeProducts[index++] = product;this.notify();System.out.println("生产了: " + product + " , 目前仓库里共: " + index+ " 个货物");}}public synchronized String getProduct() {synchronized (this) {while (index == 0) {try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}String product = storeProducts[index - 1];index--;System.out.println("消费了: " + product + ", 目前仓库里共: " + index+ " 个货物");this.notify();return product;}}}class Producer implements Runnable {WareHouse wareHouse;public Producer(WareHouse wh) {this.wareHouse = wh;}@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 40; i++) {String product = "product" + i;this.wareHouse.pushProduct(product);}}}class Consumer implements Runnable {WareHouse wareHouse;public Consumer(WareHouse wh) {this.wareHouse = wh;}@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 40; i++) {this.wareHouse.getProduct();}}}