手写一个生产者消费者模式

主要是如何使用wait notify/notifyAll

先定义生产和消费的方法（同步问题）

 

public class Storage {

    /**
     * 仓库最大容量
     */
    private static int MAX_VALUE = 100;

    /**
     * 储存产品
     */
    private List<Object> list = new ArrayList<>();

    /**
     * 生产num个产品
     * @param num
     */
    public void produce(int num) {
        synchronized (list) {
            //一定是while，因为wait被唤醒后需要判断是不是满足生产条件；仓库剩余的容量不足以存放即将要生产的数量，暂停生产；要注意，notify唤醒沉睡的线程后，线程会接着上次的执行继续往下执行。所以在进行条件判断时候，可以先把 wait 语句忽略不计来进行考虑，显然，要确保程序一定要执行，并且要保证程序直到满足一定的条件再执行，要使用while来执行，以确保条件满足和一定执行
            while (list.size() + num > MAX_VALUE) {
                System.out.println("暂时不能执行生产任务");

                try {
                    //条件不满足，生产阻塞，会释放当前的锁，然后让出CPU，进入等待状态
                    list.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            //满足条件后开始生产
            for (int i = 0; i < num; i++) {
                list.add(new Object());
            }
            System.out.println("已生产产品数"+num+" 仓库容量"+list.size());
            //只有当 notify/notifyAll() 被执行时候，才会唤醒一个或多个正处于等待状态的线程，然后继续往下执行，直到执行完synchronized 代码块的代码或是中途遇到wait() ，再次释放锁。
            list.notifyAll();
        }
    }

    /**
     * 消费num个产品
     * @param num
     */
    public void consume(int num) {
        synchronized (list) {
            while (list.size() < num) {
                System.out.println("暂时不能执行消费任务");

                try {
                    list.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            //满足条件后开始消费
            for (int i = 0; i < num; i++) {
                list.remove(0);
            }
            System.out.println("已消费产品数"+num+" 仓库容量" + list.size());

            list.notifyAll();
        }
    }
}

定义生产者线程

public class Producer extends Thread {

    /**
     * 生产产品个数
     */
    private int num;

    private Storage storage;

    public Producer(Storage storage) {
        this.storage = storage;
    }

    public int getNum() {
        return num;
    }

    public void setNum(int num) {
        this.num = num;
    }

    public void run() {
        storage.produce(getNum());
    }
}

定义消费者线程

public class Customer extends Thread {

    /**
     * 消费产品个数
     */
    private int num;

    private Storage storage;

    public Customer(Storage storage) {
        this.storage = storage;
    }

    public int getNum() {
        return num;
    }

    public void setNum(int num) {
        this.num = num;
    }

    public void run() {
        storage.consume(getNum());
    }
}

最后写一个测试类，用来开启多个生产者，消费者线程执行操作

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Storage storage = new Storage();

        Producer p1 = new Producer(storage);
        Producer p2 = new Producer(storage);
        Producer p3 = new Producer(storage);
        Producer p4 = new Producer(storage);

        Customer c1 = new Customer(storage);
        Customer c2 = new Customer(storage);
        Customer c3 = new Customer(storage);

        p1.setNum(10);
        p2.setNum(20);
        p3.setNum(10);
        p4.setNum(80);

        c1.setNum(50);
        c2.setNum(20);
        c3.setNum(20);

        c1.start();
        c2.start();
        c3.start();

        p1.start();
        p2.start();
        p3.start();
        p4.start();

    }
}

运行得到的结果为：

暂时不能执行消费任务
暂时不能执行消费任务
暂时不能执行消费任务
已生产产品数10 仓库容量10
暂时不能执行消费任务
暂时不能执行消费任务
已生产产品数20 仓库容量30
已生产产品数10 仓库容量40
暂时不能执行生产任务
暂时不能执行消费任务
已消费产品数20 仓库容量20
已消费产品数20 仓库容量0
暂时不能执行消费任务
已生产产品数80 仓库容量80
已消费产品数50 仓库容量30

核心的就是每个线程拿到锁之后检测是不是满足条件，不满足则wait释放锁及CPU资源，等待被唤醒之后判断条件满足的话执行生产/消费操作，然后唤醒别的等待的线程，此线程结束