生产者消费者模型（Java代码实现）

一.死锁？

1.1什么是死锁？

死锁产生的4个必要条件：

• 互斥使用：即当资源被一个线程使用(占有)时，别的线程不能使用
• 不可抢占：资源请求者不能强制从资源占有者手中夺取资源，资源只能由资源占有者主动释放。
• 请求和保持：当资源请求者在请求其他的资源的同时保持对原有资源的占有。
• 循环等待：即存在一个等待队列：P1占有P2的资源，P2占有P3的资源，P3占有P1的资源。这样就形成了一个等待环路。

当上述四个条件都成立的时候，便形成死锁。当然，死锁的情况下如果打破上述任何一个条件，便可让死锁消失。

1.2怎么解除死锁？

打破上述任何一个条件即可

• 1. 资源一次性分配（破坏请求和保持）
• 2. 可剥夺资源（一定条件下，释放自己占用的资源）
• 3. 资源有序分配（给线程编号，按顺序分配）

二.代码实现

package 生产者消费者.test3;

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * @program:生产者消费者问题
 * @description:
 * m个生产者,每个分别每次生产3个产品放入仓库(仓库容量已满,则停止生产,等到仓库容量未满时进行生产工作)
 * 仓库容量为100
 * n个消费者,每个每次从从仓库中消费1个产品(仓库容量为0时,则停止消费,等待到仓库有产品在进行消费)
 * @author: bugu
 * @create: 2021/6/9 14:38
 **/
public class Main {
    static Lock lock = new ReentrantLock(true);
    static Condition condition = lock.newCondition();
    static int MAX = 100;//仓库最大容量
    static volatile int COUNT = 0;//产品的个数
    static int PRODUCER_COUNT = 5;//生产者个数
    static int CONSUMER_COUNT = 10;//消费者个数

    public static void main(String[] args) {
        Producer[] producers = new Producer[5];
        Consumer[] consumers = new Consumer[10];
        for (int i = 1 ; i <= PRODUCER_COUNT;i++){//初始化生产者线程
            String s = "p"+i;
            producers[i-1] = new Producer(s);
        }
        for (int i = 1 ; i <= CONSUMER_COUNT;i++){//初始化消费者线程
            String s = "C"+i;
            consumers[i-1] = new Consumer(s);
        }
        for (int i = 1 ; i <= PRODUCER_COUNT;i++){//开启生产者线程
            new Thread(producers[i-1]).start();
        }
        for (int i = 1 ; i <= CONSUMER_COUNT;i++){//开启消费者线程
            new Thread(consumers[i-1]).start();
        }
    }

    static class Producer implements Runnable{
        String name;//线程名称
        Producer(String name){
            this.name = name;
        }

        @Override
        public void run() {
            while (true){
                try {
                    lock.lock();
                    while (COUNT+3 > MAX){
                        condition.await();
                    }
                    COUNT += 3;
                    Thread.sleep(100);
                    System.out.println(name+"生产了3个产品, 目前库存为："+COUNT);
                    condition.signalAll();
                }catch (Exception e){
                    e.printStackTrace();
                }finally {
                    lock.unlock();
                    try {
                        Thread.sleep(50);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }

    static class Consumer implements Runnable{
        String name;//线程名称
        Consumer(String name){
            this.name = name;
        }

        @Override
        public void run() {
            while (true){
                try {
                    lock.lock();
                    while (COUNT-1 < 0){
                        condition.await();
                    }
                    COUNT--;
                    Thread.sleep(100);
                    System.out.println(name+"消费了1个产品, 目前库存为："+COUNT);
                    condition.signalAll();
                }catch (Exception e){
                    e.printStackTrace();
                }finally {
                    lock.unlock();
                    try {
                        Thread.sleep(50);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }


}