设计模式：如何优雅地手写生产者消费者模式

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• 实现阻塞队列
• 实现生产者
• 实现消费者
• 实现生产者消费者模型

生产者消费者模式并不是GOF提出的23种设计模式之一，23种设计模式都是建立在面向对象的基础之上的，但其实面向过程的编程中也有很多高效的编程模式，生产者消费者模式便是其中之一，它是我们编程过程中最常用的一种设计模式。

在应用解耦、流量削峰等场景下常需要用到消息队列，生产者不断生产消息投递到队列里面，不必等待消费者消费；消费者从队列里面取消息进行处理，不需要找生产者要数据；这就是典型的生产者消费者模式，平衡了生产者消费者的处理能力，达到了解耦的目的。

当面试中被问“你了解那些设计模式”的时候，只回答一个单例模式未免显得有点不够专业，多了解一下效果可能会稍好一点。和单例模式对比，生产者消费者模式实现也比较简单，适合手写；对于其中的细节又可以再挖掘。

不多叨叨了，本文就自己实现一个阻塞队列，然后创建生产者和消费者，来实现一个简单的生产者消费者模式。

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实现阻塞队列

1. 生产者在队列未满时一直生产，满了则停止生产；
2. 消费者在队列不为空的时候一直消费，空了则停止消费；
3. 当消费者发现队列里面没有消息了通知生产者生产；
4. 当生产者生产了消息通知消费者消费。

public class MyBlockingQueue {

    private int maxSize;
    private List<Long> queue;

    public MyBlockingQueue(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        this.queue = new ArrayList<>();
    }

    public synchronized void put() {
        while (queue.size() == maxSize) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        Long value = System.currentTimeMillis();
        queue.add(value);
        System.out.println("put:" + value);
        notify();
    }

    public synchronized void take() {
        while (queue.isEmpty()) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        Long value = queue.get(0);
        System.out.println("take:" + value);
        queue.remove(0);
        notify();

    }
}

实现生产者

public class Producer implements Runnable {

    private MyBlockingQueue queue;

    public Producer(MyBlockingQueue queue) {
        this.queue = queue;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            queue.put();
        }
    }
}

实现消费者

public class Consumer implements Runnable {

    private MyBlockingQueue queue;

    public Consumer(MyBlockingQueue queue) {
        this.queue = queue;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            queue.take();
        }
    }
}

实现生产者消费者模型

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyBlockingQueue queue = new MyBlockingQueue(100);
        Producer producer = new Producer(queue);
        Consumer consumer = new Consumer(queue);
        new Thread(producer).start();
        Thread.sleep(10);
        new Thread(consumer).start();
    }
}