Java设计模式之生产者消费者模式转载?对于多线程程序来说，不管任何编程语言，生产者和消费者模型都是最经典
Java设计模式之生产者消费者模式
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对于多线程程序来说，不管任何编程语言，生产者和消费者模型都是最经典的。就像学习每一门编程语言一样，Hello World!都是最经典的例子。
实际上，准确说应该是“生产者-消费者-仓储”模型，离开了仓储，生产者消费者模型就显得没有说服力了。
对于此模型，应该明确一下几点：
1、生产者仅仅在仓储未满时候生产，仓满则停止生产。
2、消费者仅仅在仓储有产品时候才能消费，仓空则等待。
3、当消费者发现仓储没产品可消费时候会通知生产者生产。
4、生产者在生产出可消费产品时候，应该通知等待的消费者去消费。
此模型将要结合java.lang.Object的wait与notify、notifyAll方法来实现以上的需求。这是非常重要的。
? /**
*?Java线程：并发协作-生产者消费者模型
*
*?@author?leizhimin?2009-11-4?14:54:36
*/
public?class?Test?{
public?static?void?main(String[]?args)?{
Godown?godown?=?new?Godown(30);
Consumer?c1?=?new?Consumer(50,?godown);
Consumer?c2?=?new?Consumer(20,?godown);
Consumer?c3?=?new?Consumer(30,?godown);
Producer?p1?=?new?Producer(10,?godown);
Producer?p2?=?new?Producer(10,?godown);
Producer?p3?=?new?Producer(10,?godown);
Producer?p4?=?new?Producer(10,?godown);
Producer?p5?=?new?Producer(10,?godown);
Producer?p6?=?new?Producer(10,?godown);
Producer?p7?=?new?Producer(80,?godown);
c1.start();
c2.start();
c3.start();
p1.start();
p2.start();
p3.start();
p4.start();
p5.start();
p6.start();
p7.start();
}
}
/**
*?仓库
*/
class?Godown?{
public?static?final?int?max_size?=?100;?//最大库存量
public?int?curnum;?//当前库存量
Godown()?{
}
Godown(int?curnum)?{
this.curnum?=?curnum;
}
/**
*?生产指定数量的产品
*
*?@param?neednum
*/
public?synchronized?void?produce(int?neednum)?{
//测试是否需要生产
while?(neednum?+?curnum?>?max_size)?{
System.out.println("要生产的产品数量"?+?neednum?+?"超过剩余库存量"?+?(max_size?-?curnum)?+?"，暂时不能执行生产任务!");
try?{
//当前的生产线程等待
wait();
}?catch?(InterruptedException?e)?{
e.printStackTrace();
}
}
//满足生产条件，则进行生产，这里简单的更改当前库存量
curnum?+=?neednum;
System.out.println("已经生产了"?+?neednum?+?"个产品，现仓储量为"?+?curnum);
//唤醒在此对象监视器上等待的所有线程
notifyAll();
}
/**
*?消费指定数量的产品
*
*?@param?neednum
*/
public?synchronized?void?consume(int?neednum)?{
//测试是否可消费
while?(curnum?<?neednum)?{
try?{
//当前的生产线程等待
wait();
}?catch?(InterruptedException?e)?{
e.printStackTrace();
}
}
//满足消费条件，则进行消费，这里简单的更改当前库存量
curnum?-=?neednum;
System.out.println("已经消费了"?+?neednum?+?"个产品，现仓储量为"?+?curnum);
//唤醒在此对象监视器上等待的所有线程
notifyAll();
}
}
/**
*?生产者
*/
class?Producer?extends?Thread?{
private?int?neednum;?//生产产品的数量
private?Godown?godown;?//仓库
Producer(int?neednum,?Godown?godown)?{
this.neednum?=?neednum;
this.godown?=?godown;
}
public?void?run()?{
//生产指定数量的产品
godown.produce(neednum);
}
}
/**
*?消费者
*/
class?Consumer?extends?Thread?{
private?int?neednum;?//生产产品的数量
private?Godown?godown;?//仓库
Consumer(int?neednum,?Godown?godown)?{
this.neednum?=?neednum;
this.godown?=?godown;
}
public?void?run()?{
//消费指定数量的产品
godown.consume(neednum);
}
}
?
? 已经生产了10个产品，现仓储量为40
已经生产了10个产品，现仓储量为50
已经消费了50个产品，现仓储量为0
已经生产了80个产品，现仓储量为80
已经消费了30个产品，现仓储量为50
已经生产了10个产品，现仓储量为60
已经消费了20个产品，现仓储量为40
已经生产了10个产品，现仓储量为50
已经生产了10个产品，现仓储量为60
已经生产了10个产品，现仓储量为70
Process?finished?with?exit?code?0
说明：
对于本例，要说明的是当发现不能满足生产或者消费条件的时候，调用对象的wait方法，wait方法的作用是释放当前线程的所获得的锁，并调用对象的notifyAll() 方法，通知(唤醒)该对象上其他等待线程，使得其继续执行。这样，整个生产者、消费者线程得以正确的协作执行。
notifyAll() 方法，起到的是一个通知作用，不释放锁，也不获取锁。只是告诉该对象上等待的线程“可以竞争执行了，都醒来去执行吧”。
本例仅仅是生产者消费者模型中最简单的一种表示，本例中，如果消费者消费的仓储量达不到满足，而又没有生产者，则程序会一直处于等待状态，这当然是不对的。实际上可以将此例进行修改，修改为，根据消费驱动生产，同时生产兼顾仓库，如果仓不满就生产，并对每次最大消费量做个限制，这样就不存在此问题了，当然这样的例子更复杂，更难以说明这样一个简单模型。
