生产者消费者
1.生产者消费者模式概述
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
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.生产者消费者案例
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] 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
[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
Customer.java
public class Customer implements Runnable {
private Box b;
public Customer(Box b) {
this.b = b;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
//死循环获取奶，有就拿
b.get();
}
}
}
Producer.java
public class Producer implements Runnable{
private Box b;//成员变量Box，用于和Box交互
public Producer(Box b) {
//代参成员方法
this.b = b;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i < 5; i++) {
b.put(i);
}
}
}
BoxDemo.java
public class BoxDemo {
public 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);
t1.start();
t2.start();
}
}
Box.java
public class Box {
//定义一个成员变量，表示有几瓶奶
private int milk;
//定义一个成员变量，表示奶箱状态
private boolean state=false;
public 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，修改奶箱状态
state=false;
}
public synchronized void get() {
//若不加synchronized，会报IllegalMonitorStateException错误。其实质是wait();应该在锁（监视器）环境下使用
//如果没有牛奶，等待生产
if (!state){
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
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;
}
}
结果输出：（因为没有加notifyAll，未唤醒）
送奶工将第1瓶奶放入奶箱
用户拿到第1瓶奶
唤醒改进：
Customer.java
Producer.java
BoxDemo.java
Box.java
public class Box {
//定义一个成员变量，表示有几瓶奶
private int milk;
//定义一个成员变量，表示奶箱状态
private boolean state=false;
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，修改奶箱状态
state=true;
notifyAll();
}
public synchronized void get() {
//若不加synchronized，会报IllegalMonitorStateException错误。其实质是wait();应该在锁（监视器）环境下使用
//如果没有牛奶，等待生产
if (!state){
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
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;
notifyAll();
}
}
结果输出：
送奶工将第1瓶奶放入奶箱
用户拿到第1瓶奶
送奶工将第2瓶奶放入奶箱
用户拿到第2瓶奶
送奶工将第3瓶奶放入奶箱
用户拿到第3瓶奶
送奶工将第4瓶奶放入奶箱
用户拿到第4瓶奶
送奶工将第5瓶奶放入奶箱
用户拿到第5瓶奶