Java 实例 - 生产者/消费者问题

生产者和消费者问题是线程模型中的经典问题：生产者和消费者在同一时间段内共用同一个存储空间，如下图所示，生产者向空间里存放数据，而消费者取用数据，如果不加以协调可能会出现以下情况：

存储空间已满，而生产者占用着它，消费者等着生产者让出空间从而去除产品，生产者等着消费者消费产品，从而向空间中添加产品。互相等待，从而发生死锁。

以下实例演示了如何通过线程解决生产者/消费者问题：

/*
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 ProducerConsumerTest.java
 */

public class ProducerConsumerTest {
   public static void main(String[] args) {
      CubbyHole c = new CubbyHole();
      Producer p1 = new Producer(c, 1);
      Consumer c1 = new Consumer(c, 1);
      p1.start(); 
      c1.start();
   }
}
class CubbyHole {
   private int contents;
   private boolean available = false;
   public synchronized int get() {
      while (available == false) {
         try {
            wait();
         }
         catch (InterruptedException e) {
         }
      }
      available = false;
      notifyAll();
      return contents;
   }
   public synchronized void put(int value) {
      while (available == true) {
         try {
            wait();
         }
         catch (InterruptedException e) { 
         } 
      }
      contents = value;
      available = true;
      notifyAll();
   }
}

class Consumer extends Thread {
   private CubbyHole cubbyhole;
   private int number;
   public Consumer(CubbyHole c, int number) {
      cubbyhole = c;
      this.number = number;
   }
   public void run() {
      int value = 0;
         for (int i = 0; i < 10; i++) {
            value = cubbyhole.get();
            System.out.println("消费者 #" + this.number+ " got: " + value);
         }
    }
}

class Producer extends Thread {
   private CubbyHole cubbyhole;
   private int number;

   public Producer(CubbyHole c, int number) {
      cubbyhole = c;
      this.number = number;
   }

   public void run() {
      for (int i = 0; i < 10; i++) {
         cubbyhole.put(i);
         System.out.println("生产者 #" + this.number + " put: " + i);
         try {
            sleep((int)(Math.random() * 100));
         } catch (InterruptedException e) { }
      }
   }
}

以上代码运行输出结果为：

消费者 #1 got: 0
生产者 #1 put: 0
生产者 #1 put: 1
消费者 #1 got: 1
生产者 #1 put: 2
消费者 #1 got: 2
生产者 #1 put: 3
消费者 #1 got: 3
生产者 #1 put: 4
消费者 #1 got: 4
生产者 #1 put: 5
消费者 #1 got: 5
生产者 #1 put: 6
消费者 #1 got: 6
生产者 #1 put: 7
消费者 #1 got: 7
生产者 #1 put: 8
消费者 #1 got: 8
生产者 #1 put: 9
消费者 #1 got: 9

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