[转]Java线程：并发协作-生产者消费者模型
Java线程：并发协作-生产者消费者模型?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。?我喜欢简单的例子。??
