線程通信示例——生產者消費者問題

這類問題描述了一種情況,假設倉庫中只能存放一件產品,生產者將生產出來的產品放入倉庫,消費者將倉庫中的產品取走消費.假設倉庫中沒有產品,則生產者可以將 產品放入倉庫,有產品,則停止生產並等待,直到倉庫中的產品被消費這取走為止. 如果倉庫中放油產品,則消費者可以將產品取走消費,否則停止消費並等待,直到 倉庫中再次放入產品為止. 顯然,這是一個同步問題,生產者和消費這共享同一資源, 並且生產者和消費這之間彼此依賴,互為條件向前推進.Java提供了3個方法解決了線程間的通信問題,分別是wait() notify() 和 notifyAll()
* (1)調用wait()方法: 使調用該方法的線程釋放共享資源的鎖,然後從運行狀態退出, 進入等待隊列,直到被再次喚醒

  1 package com.iotek.productconsumerdemo;
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  3 import java.util.LinkedList;
  4 
  5 public class ProductorConsumerDemo {
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  7     /**
  8      * 線程通信-wait() notify() notifyAll() 
 
  9      * 在現實應用中，很多時候需要讓那個多個線程按照i定的次序來訪問共享資源，例如經典的生產者消費者問題：
 10      * 這類問題描述了這樣一種情況，假設倉庫中只能存放一件產品，生產者將生產出來的產品放入倉庫，消費者
 11      * 將倉庫中的產品取走消費，如果倉庫中沒有產品，在生產者可以將產品放入倉庫，否則停止生產並等待，直到
 12      * 倉庫中的產品被消費這取完為止，如果倉庫中放有產品，則消費者可以將產品取走消費，否則停止消費並等待，
 13      * 直到倉庫中再次放入產品為止
 14      * @param args
 15      * 
 
 16      */
 17     public static void main(String[] args) {
 18         Basket basket = new Basket();
 19         Productor productor = new Productor(basket);//創建生產者對象
 20         Consumer consumer = new Consumer(basket);//創建消費者對象
 21         productor.start();  //生產者啟動生產
 22         consumer.start();   //消費者開始消費
 23     }
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 25 }
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 27 class Consumer extends Thread {
 28     private Basket basket = null;
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 30     public Consumer(Basket basket) {
 31         this.basket = basket;
 32     }
 33     @Override
 34     public void run() {
 35         basket.popApple();  //消費者從籃子裏取蘋果
 36     }
 37 }
 38 
 39 class Productor extends Thread {
 40     private Basket basket = null;
 41 
 42     public Productor(Basket basket) {
 43         this.basket = basket;
 44     }
 45 
 46     @Override
 47     public void run() {
 48         basket.pushApple(); // 生產者向籃子裏放蘋果
 49     }
 50 }
 51 
 52 // 籃子類，用來存放蘋果(需要一個容器來存放，頻繁存取，用LinkedList)，或者取蘋果
 53 class Basket {
 54     private LinkedList<Apple> basket = new LinkedList<Apple>();
 55 
 56     // 放四輪蘋果
 57     public synchronized void pushApple() {
 58         // synchronized 加鎖，放蘋果的時候不能取蘋果
 59         for (int i = 0; i < 20; i++) {
 60             Apple apple = new Apple(i);
 61             push(apple);
 62         }
 63     }
 64 
 65     // 取4輪蘋果
 66     public synchronized void popApple() {
 67         for (int i = 0; i < 20; i++) {
 68             pop();
 69         }
 70     }
 71 
 72     // 向籃子裏面放蘋果 這個方法不對外使用，因此設置為private私有的
 73     /* public */private void push(Apple apple) {
 74         // 如果籃子裏已經有5個蘋果了，就等待並通知消費者來消費
 75         if (basket.size() == 5) {
 76             try {
 77                 wait();// 等待，並釋放當前對象的鎖
 78                 /* 註意！！！調用wait()方法進入等待的線程，必須要通過其他線程調用notify()或notifyAll()方法來喚醒 */
 79             } catch (InterruptedException e) {
 80                 e.printStackTrace();
 81             }
 82         }
 83         // 如果沒滿5個蘋果，那麽就繼續放蘋果
 84         try {
 85             Thread.sleep(500);// 每隔500ms放一個蘋果
 86             // sleep()使當前線程每隔設定的休眠時間後，就自動啟動線程
 87         } catch (InterruptedException e) {
 88             e.printStackTrace();
 89         }
 90         basket.addFirst(apple);// 存放蘋果
 91         System.out.println("存放:" + apple.toString());
 92         notify();// 通知消費者來消費
 93     }
 94 
 95     // 從籃子中取蘋果
 96     /* public */private void pop() {
 97         // 當籃子中蘋果數為0 的時候就等待並通知生產者來生產
 98         if (basket.size() == 0) {
 99             try {
100                 wait();
101             } catch (InterruptedException e) {
102                 e.printStackTrace();
103             }
104         }
105         // 如果籃子中蘋果不為0，那麽就消費，每隔一定間隔，消費一個蘋果
106         try {
107             Thread.sleep(500);
108         } catch (InterruptedException e) {
109             e.printStackTrace();
110         }
111         Apple apple = basket.removeFirst();// 取出一個蘋果
112         System.out.println("吃掉：" + apple.toString());
113         notify(); // 通知生產者來生產
114 
115     }
116 }
117 
118 // 蘋果類
119 class Apple {
120     private int id;
121 
122     public Apple(int id) {
123         this.id = id;
124     }
125 
126     @Override
127     public String toString() {
128         return "蘋果:" + (id + 1);
129     }
130 }

Java線程通信-生產者消費者問題