JAVA生产者消费者的实现

转自：http://www.cnblogs.com/zhangfei/p/5188872.html

春节回了趟老家，又体验了一次流水席，由于桌席多，导致上菜慢，于是在等待间，总结了一下出菜流程的几个特点：

1.有多个灶台，多个灶台都在同时做菜出来。

2.做出来的菜，会有专人用一个托盘端出来，每次端出来的菜（是同一个菜品）的数量不等。

3.由于端出来的菜可能不能满足所有的桌数，所以，端菜人可能会随机选择几桌（一般是就近原则，或者是主桌先端过去）上菜，其余的桌数继续等待后面的端菜人出来。

以上3个条件，完全就是一个生产者消费者的场景，于是，把生产者消费者先来实现一下，然后再分析如何才能更快的上菜 :)

首先，我们把托盘给虚拟成一个资源池，表示这个托盘里是放菜的，当托盘里的菜大于1时，即有菜品被生产出来，端菜人就要端出去，当托盘里没有菜时，外面所有的桌席都要等待：

（需要特别注意的是，这个资源池只能有一个实例化对象，就像托盘的数量是固定的一样。）

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

public class ResourcePool {           private int number = 0;       public synchronized void producer(){         try {             while(number==3){                 this.wait();             }             number++;             System.out.println("producer: "+number);             this.notifyAll();         } catch (InterruptedException e) {             e.printStackTrace();         }     }           public synchronized void consumer(){         try {             while(number==0){                 this.wait();             }             number--;             System.out.println("consumer: "+number);             this.notifyAll();         } catch (InterruptedException e) {             e.printStackTrace();         }     }       }

 其实，我们要有灶台，这个灶台是专门做菜的，做出来的菜，当然是全部放在了资源池（即托盘中），灶台是会有多个的，所以要继承thread类：

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public class ResourceProduce extends Thread{           private ResourcePool rp;       public ResourceProduce(ResourcePool rp) {         this.rp = rp;     }       public void run() {         rp.producer();     }   }

 托盘中有了菜，就得端出去了，给送到外面的桌席上去，由于桌席是多桌，所以，也要继承thread类：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

public class ResourceConsumer extends Thread{           private ResourcePool rp;       public ResourceConsumer(ResourcePool rp) {         this.rp = rp;     }       public void run() {         rp.consumer();     }   }

 这些基础的设施都准备好后，我们的端菜人就出来了：

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public class ResourceUtil {           public void resource(){         ResourcePool rp = new ResourcePool();         for (int i = 0; i < 3; i++) {             new ResourceProduce(rp).start();         }         for (int i = 0; i < 5; i++) {             new ResourceConsumer(rp).start();         }     }           public static void main(String[] args) {         ResourceUtil ru = new ResourceUtil();         ru.resource();     }       }

 我们来看一下最后的输出结果：

当只有三个灶台，而桌席有5桌时，程序就等待下去了，于是，当我们把灶台数改成5后，运行结果：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

producer: 1 producer: 2 producer: 3 consumer: 2 producer: 3 consumer: 2 producer: 3 consumer: 2 consumer: 1 consumer: 0

 通过上面的程序运行，如果想上菜速度快，还是得加灶台，多加厨师，当然，这只是就这个场景简单的分析了一下，可能还会有更复杂的因素没考虑到，举 这个例子的主要意思，是想让多多的理解一下生产者消费者模式，该模式我们平常可能用原生的比较少，但其实使用的场景一直都在用，比如线程池，连接池，等 等。所以，知其然也知其所以然也很有必要，我们接着就代码来说明一下这个实现代码中的重点：

1.资源池有且只有一个。

2.synchronized，是锁对象，简单说一下：一个对象有且只有一把锁，当有多个synchronized方法或代码块都向该对象申请锁时，在同一时间，只会有一个线程得到该锁并运行，其它的就被阻塞了。

3.wait,是指该线程等待，wait有一个很重要的点，就是释放锁，上面也说了synchronized在同一时间只会有一个线程得到该锁并运行，所以，一旦wait后，就会释放锁，但当前线程等待下去，其它的线程再竞争这把锁。

4.notifyAll是指唤醒当前对象的所有等待的线程。

5.所有唤醒的线程会同时去竞争这把锁，但是JVM会随机选择一个线程并分配这把锁给该线程。

6.上面的synchronized wait notifyAll都是对一个对象进行操作，但这三个都是用在了资源池的类里面，所以，这也是资源池有且只能有一个的原因。

 

后绪：至于生产者消费者能给我们测试带来什么样的帮助，我暂时还没想到，但了解一下，出去面试时，有很大的可能性会被问到，有兴趣的，就当作一种知识储备吧。