JavaSE-20.3【生产者消费者】

 

package day11.lesson3;

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3 生产者消费者

3.1 生产者消费者模式

    生产者消费者模式是一个十分经典的多线程协作的模式，弄懂生产者消费者问题能够让我们对多线程编程的理解更加深刻。
    所谓生产者消费者问题，实际上主要是包含了两类线程：
        一类是生产者线程用于生产数据
        一类是消费者线程用于消费数据
    为了解耦生产者和消费者的关系，通常会采用共享的数据区域，就像是一个仓库（见图）
        生产者生产数据之后直接放置在共享数据区中，并不需要关心消费者的行为
        消费者只需要从共享数据区中去获取数据，并不需要关心生产者的行为

    Object类的等待和唤醒方法
        void wait() 导致当前线程等待，直到另一个线程调用该对象的 notify()方法或 notifyAll()方法
        void notify() 唤醒正在等待对象监视器的单个线程
        void notifyAll() 唤醒正在等待对象监视器的所有线程

3.2 生产者消费者案例

    生产者消费者案例中包含的类：
        奶箱类(Box)：定义一个成员变量，表示第x瓶奶，提供存储牛奶和获取牛奶的操作
        生产者类(Producer)：实现Runnable接口，重写run()方法，调用存储牛奶的操作
        消费者类(Customer)：实现Runnable接口，重写run()方法，调用获取牛奶的操作
        测试类(BoxDemo)：里面有main方法，main方法中的代码步骤如下
            ①创建奶箱对象，这是共享数据区域
            ②创建消费者创建生产者对象，把奶箱对象作为构造方法参数传递，因为在这个类中要调用存储牛奶的操作
            ③对象，把奶箱对象作为构造方法参数传递，因为在这个类中要调用获取牛奶的操作
            ④创建2个线程对象，分别把生产者对象和消费者对象作为构造方法参数传递
            ⑤启动线程
 */
public class BoxDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Box b = new Box();
        Producer p = new Producer(b);
        Customer c = new Customer(b);

        Thread t1 = new Thread(p);
        Thread t2 = new Thread(c);

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


class Box{
    private int milk; //第几瓶奶
    private boolean state = false; //奶箱状态

    public synchronized void put(int milk){
        //奶箱中若有牛奶，则等待消费
        if (state){
            try {
                wait(); //
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        //奶箱中若无牛奶，则生产牛奶
        this.milk = milk;
        System.out.println("送奶工将第" + this.milk + "瓶奶放入奶箱");

        //生产牛奶完毕后，修改奶箱状态
        state = true;

        //唤醒其他等待的线程
        notifyAll();
    }

    public synchronized void get(){
        //奶箱中若无牛奶，则等待生产
        if (!state){
            try {
                wait(); //
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        //奶箱中若有牛奶，则等待消费
        System.out.println("用户拿到第" + this.milk + "瓶奶");

        //消费牛奶完毕后，修改奶箱状态
        state = false;

        //唤醒其他等待的线程
        notifyAll();
    }
}


class Producer implements Runnable{
    private Box b;

    public Producer(Box b) {
        this.b = b;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i=1; i<=5; i++){
            b.put(i);
        }
    }
}


class Customer implements Runnable{
    private Box b;

    public Customer(Box b) {
        this.b = b;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            b.get();
        }
    }
}