多线程 - 生产者消费者问题

（一）生产者消费者问题：

　　1.题目：

　　　　采用Java 多线程技术，设计实现一个符合生产者和消费者问题的程序。对一个对象（枪膛）进行操作，其最大容量是10颗子弹。生产者线程是一个压入线程，它不断向枪膛中压入子弹；消费者线程是一个射出线程，它不断从枪膛中射出子弹。

　　2.分析：

　　　　这是个生产者与消费者问题，也是线程的同步问题，为了防止执行个线程访问一个资源时出现忙等待，要使用的wait-notify函数，是两个线程交替执行。

　　3.解题步骤：

　　　　a.创建一个Factory类，包含Produce()方法和Consume()方法;

　　　　b.创建一个Producer线程，模拟生产子弹;

　　　　c.创建一个Consume线程，模拟消费子弹 ;

　　　　d.创建一个测试类Demo.

　　4.画图理解：

　　5.扩展 - 线程安全问题

　　　　（1）线程安全出现的原因：

　　　　　　a.多线程的环境下；（单线程不会出现安全问题）

　　　　　　b.多个线程拥有资源；

　　　　　　c.对共享资源的操作不是原子性的。（原子性是指一次操作要么执行完，要么不执行）

　　　　（2）那么怎么解决线程安全问题呢？

　　　　　　答：使用同步代码块。

　　　　　　　　格式：
         　　　　　　　　sychronized (对象) {
            　　　　　　　　　要同步的代码块(你走我不走，我走你不走)
        　　　　　　　　 }

（二）代码体现：

　　1.创建一个Factory类

public class Factory {
    String name;//加工厂名字
    int MAX_SIZE;//最多加工子弹数目 int size;//当前剩余子弹数 public Factory(String name, int MAX_SIZE) { this.name = name; this.MAX_SIZE = MAX_SIZE; } //使用同步方法，保证线程安全 public synchronized void produce(){ while (size >= MAX_SIZE){ try { //子弹充足，等待消费  wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } try { //加工子弹累了，休息会 Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //生产了一颗子弹 size++; System.out.println("压入了一颗子弹,还剩下" + size + "颗"); //唤醒等待的所有线程  notifyAll(); } //使用同步方法，保证线程安全 public synchronized void consume(){ while (size <= 0){ try { //没有子弹了，等待  wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } try { Thread.sleep(200);//射出子弹累了，休息会 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } //射出了一颗子弹 size--; System.out.println("射出了一颗子弹，还剩下" + size + "颗"); //唤醒等待的所有线程  notifyAll(); } }

Factory

　　2.创建一个Producer类实现Runnable接口

public class Producer implements Runnable {
    Factory factory;

    public Producer(Factory factory) {
        this.factory = factory; } @Override public void run() { //循环生产 while (true){ factory.produce(); } } }

Producer

　　3.创建一个Consume类实现Runnable接口

public class Consumer implements Runnable{
    Factory factory;

    public Consumer(Factory factory) {
        this.factory = factory; } @Override public void run() { //循环消费 while (true){ factory.consume(); } } }

Consumer

　　4.创建一个测试类Demo

public class Demo {
    public static void main(String[] args) { //创建一个加工厂 Factory factory = new Factory("子弹加工厂",200); //创建一个生产者对象和一个消费者对象 Producer producer = new Producer(factory); Consumer consumer = new Consumer(factory); //创建一个生产者线程和一个消费者线程 Thread t1 = new Thread(producer); Thread t2 = new Thread(consumer); //启动线程  t1.start(); t2.start(); } }

Demo

多线程 - 生产者消费者问题

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