生产者消费者问题

生产者消费者问题

 

(01) 生产者仅仅在仓储未满时候生产，仓满则停止生产。

(02) 消费者仅仅在仓储有产品时候才能消费，仓空则等待。

(03) 当消费者发现仓储没产品可消费时候会通知生产者生产。

(04) 生产者在生产出可消费产品时候，应该通知等待的消费者去消费。

代码示例：

package thread.Test;

//Demo1.java
//仓库
class Depot {
 private int capacity;    // 仓库的容量
 private int size;        // 仓库的实际数量

 public Depot(int capacity) {
     this.capacity = capacity;
     this.size = 0;
 }

 public synchronized void produce(int val) {
     try {
          // left 表示“想要生产的数量”(有可能生产量太多，需多此生产)
         int left = val;
         while (left > 0) {
             // 库存已满时，等待“消费者”消费产品。
             while (size >= capacity)
                 wait();
             // 获取“实际生产的数量”(即库存中新增的数量)
             // 如果“库存”+“想要生产的数量”>“总的容量”，则“实际增量”=“总的容量”-“当前容量”。(此时填满仓库)
             // 否则“实际增量”=“想要生产的数量”
             int inc = (size+left)>capacity ? (capacity-size) : left;
             size += inc;
             left -= inc;
             System.out.printf("%s produce(%3d) --> left=%3d, inc=%3d, size=%3d\n", 
                     Thread.currentThread().getName(), val, left, inc, size);
             // 通知“消费者”可以消费了。
             notifyAll();
         }
     } catch (InterruptedException e) {
     }
 } 

 public synchronized void consume(int val) {
     try {
         // left 表示“客户要消费数量”(有可能消费量太大，库存不够，需多此消费)
         int left = val;
         while (left > 0) {
             // 库存为0时，等待“生产者”生产产品。
             while (size <= 0)
                 wait();
             // 获取“实际消费的数量”(即库存中实际减少的数量)
             // 如果“库存”<“客户要消费的数量”，则“实际消费量”=“库存”；
             // 否则，“实际消费量”=“客户要消费的数量”。
             int dec = (size<left) ? size : left;
             size -= dec;
             left -= dec;
             System.out.printf("%s consume(%3d) <-- left=%3d, dec=%3d, size=%3d\n", 
                     Thread.currentThread().getName(), val, left, dec, size);
             notifyAll();
         }
     } catch (InterruptedException e) {
     }
 }

 public String toString() {
     return "capacity:"+capacity+", actual size:"+size;
 }
} 

//生产者
class Producer {
 private Depot depot;
 
 public Producer(Depot depot) {
     this.depot = depot;
 }

 // 消费产品：新建一个线程向仓库中生产产品。
 public void produce(final int val) {
     new Thread() {
         public void run() {
             depot.produce(val);
         }
     }.start();
 }
}

//消费者
class Customer {
 private Depot depot;
 
 public Customer(Depot depot) {
     this.depot = depot;
 }

 // 消费产品：新建一个线程从仓库中消费产品。
 public void consume(final int val) {
     new Thread() {
         public void run() {
             depot.consume(val);
         }
     }.start();
 }
}

public class ConsumerProductTest {  
 public static void main(String[] args) {  
     Depot mDepot = new Depot(100);
     Producer mPro = new Producer(mDepot);
     Customer mCus = new Customer(mDepot);

     mPro.produce(60);
     mPro.produce(120);
     mCus.consume(90);
     mCus.consume(150);
     mPro.produce(110);
 }
}

控制台输出：

Thread-1 produce(120) --> left= 20, inc=100, size=100
Thread-3 consume(150) <-- left= 50, dec=100, size=  0
Thread-4 produce(110) --> left= 10, inc=100, size=100
Thread-2 consume( 90) <-- left=  0, dec= 90, size= 10
Thread-3 consume(150) <-- left= 40, dec= 10, size=  0
Thread-1 produce(120) --> left=  0, inc= 20, size= 20
Thread-3 consume(150) <-- left= 20, dec= 20, size=  0
Thread-0 produce( 60) --> left=  0, inc= 60, size= 60
Thread-4 produce(110) --> left=  0, inc= 10, size= 70
Thread-3 consume(150) <-- left=  0, dec= 20, size= 50