补充知识：生产者和消费者模式

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版权声明：本文部分内容参考自CSDN博主「一个快乐的野指针~」的原创文章，仅用作个人学习，特此声明
原文链接: https://blog.csdn.net/qq_44715943/article/details/116714584

补充知识：生产者消费者模式（wait()和notify()）

1、概念

• 生产线程负责生产，消费线程负责消费。
• 生产线程和消费线程要达到均衡。
• 这是一种特殊的业务需求，在这种特殊的情况下需要使用wait方法和notify方法。

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2、模拟一个业务需求

模拟这样一个需求：

• 仓库我们采用List集合。
• List集合中假设只能存储1个元素。
• 1个元素就表示仓库满了。
• 如果List集合中元素个数是0，就表示仓库空了。
• 保证List集合中永远都是最多存储1个元素。
• 必须做到这种效果：生产1个消费1个。

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3、设计思路

这种模式其实就是一种排队

因为只有生产出一个物品，才能消费；消费完这个物品，才能继续生产下一个物品。循环进行

也就是说wait方法和notify方法是建立在线程同步基础之上的，所以要考虑线程安全问题

eg.

使用wait方法和notify方法实现“生产者和消费者模式”

/**
 * object类相关方法
 * wait和notify方法测试
 * 使用wait方法和notify方法实现"生产者和消费者模式"
 * 两个线程其实是要排队的，生产完才能消费，消费完才能生产
 * 所以wait方法和notify方法是建立在synchronized线程同步的基础之上的
 */
public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建1个仓库对象，共享的。
        List list = new ArrayList();
        // 创建两个线程对象
        // 生产者线程
        Thread t1 = new Thread(new Producer(list));
        // 消费者线程
        Thread t2 = new Thread(new Consumer(list));

        t1.setName("生产者线程");
        t2.setName("消费者线程");

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

// 生产线程
class Producer implements Runnable {
    // 仓库
    private List list;

    public Producer(List list) {
        this.list = list;
    }
    @Override
    public void run() {
        // 一直生产（使用死循环来模拟一直生产）
        while(true){
            // 给仓库对象list加锁。
            synchronized (list){
                if(list.size() > 0){ // 大于0，说明仓库中已经有1个元素了。
                    try {
                        // 当前线程进入等待状态，并且释放Producer之前占有的list集合的锁。
                        list.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                // 程序能够执行到这里说明仓库是空的，可以生产
                Object obj = new Object();
                list.add(obj);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "生产物品:" + obj);
                // 唤醒消费者进行消费
                list.notifyAll();
            }
        }
    }
}

// 消费线程
class Consumer implements Runnable {
    // 仓库
    private List list;

    public Consumer(List list) {
        this.list = list;
    }

    @Override
    public void run() {
        // 一直消费
        while(true){
            synchronized (list) {
                if(list.size() == 0){
                    try {
                        // 仓库已经空了。
                        // 消费者线程等待，释放掉list集合的锁
                        list.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                // 程序能够执行到此处说明仓库中有数据，进行消费。
                Object obj = list.remove(0);//将集合中第0位元素移除，模拟将仓库中的唯一一个元素消费掉
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费物品:" + obj);
                // 唤醒生产者生产。
                list.notifyAll();
            }
        }
    }
}

观察结果发现，生产者线程每生产一个物品，消费者线程就会把这个物品消费掉，消费掉之后才会继续生产，生产之后才能进行消费，达到了目的

4、知识点总结

• 两个线程其实是要排队的，生产完才能消费，消费完才能生产

  所以wait方法和notify方法是建立在synchronized线程同步的基础之上的，需要考虑线程安全问题

• o.wait() 方法让正在o对象上活动的线程t进入等待状态，并且释放掉t线程之前占有的o对象的锁。而o.notify() 方法会唤醒这o对象上等待的线程，只是通知，不会释放o对象上之前占有的锁。