Demostración del modelo productor-consumidor basado en esperar y notificar

package 多线程.wait和notify;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
/**
 * 生产消费模式Demo：包含main方法，用于启动两个线程（一个生产者和一个消费者）。
 * Producter类：实现了Runnable接口，代表生产者线程。在run方法中，使用synchronized关键字确保线程安全，
 * 在仓库满时等待消费者消费，被唤醒或仓库未满时继续生产，并通过list.notify()方法唤醒消费者线程。
 * Consumer类：实现了Runnable接口，代表消费者线程。在run方法中，使用synchronized关键字确保线程安全
 * 在仓库为空时等待生产者生产，被唤醒或有库存时进行消费，并通过list.notify()方法唤醒生产者线程。
 * Cow类：表示产品，具有一个随机生成的id。
 */

/**
 * 每一次唤醒都会去抢占锁的位置,如果运行事件足够长就可以看到这个现象:
 * 库存满了-->等待消费
 * 消费者-->Cow{id=49869}-->剩余2
 * 消费者-->Cow{id=71686}-->剩余1
 * 生产者-->Cow{id=44423}目前有2
 * 生产者-->Cow{id=32131}目前有3
 */

public class 生产消费模式Demo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Cow> cowList = new ArrayList<>();
        Thread thread01 = new Thread(new Producter(cowList));
        Thread thread02 = new Thread(new Consumer(cowList));
        thread01.setName("生产者");
        thread02.setName("消费者");
        thread01.start();
        thread02.start();
    }
}
// 生产者
class Producter implements Runnable{
    ArrayList<Cow> list;

    public Producter(ArrayList<Cow> list) {
        this.list = list;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            synchronized (list){
//            当库存为3,仓库满了,不再生产
                if(list.size()>=3){
                    try {
                        System.out.println("库存满了-->等待消费");
//                    放弃当前时间片进入堵塞状态,等待唤醒
                        list.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
//          被唤醒或者仓库未满时继续生产
                try {
                    Thread.sleep(new Random().nextInt(1000)); // 模拟生产速度
                    Cow cow = new Cow();
                    list.add(cow);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+cow+"目前有"+list.size());
//          生产成功后就可以唤醒消费者继续消费了(无论消费者是否正在wait状态)
                    list.notify(); // 这里不使用notifyAll 因为有多个消费者可能会导致死锁的问题(业务再复杂的话)
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

// 消费者
class Consumer implements Runnable{
    ArrayList<Cow> list;

    public Consumer(ArrayList<Cow> list) {
        this.list = list;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            synchronized (list){
//            当库存为0时,等待消费者加快生产
                if(list.size()==0){
                    try {
                        System.out.println("库存为0,等待生产~");
//                    放弃当前时间片进入堵塞状态,等待唤醒
                        list.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                //   消费者被唤醒,或者有库存时消费
                try {
                    Thread.sleep(new Random().nextInt(1000)); // 模拟消费速度
                    Cow remove = list.remove(0);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+remove+"-->剩余"+list.size());
                    list.notify();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }
}

// 牛作为产品
class Cow{
    int id;
    Random random = new Random();
    public Cow() {
        this.id = random.nextInt(100000);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Cow{" +
                "id=" + id +
                '}';
    }
}