Java 生产者--消费者问题

本文通过实例演示了Java中经典的生产者-消费者问题。利用多线程技术,生产者不断生成馒头(产品),消费者不停消费这些产品。使用同步的栈结构作为两者之间的缓冲区,确保了线程间的正确交互。

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Java 经典问题 生产者–消费者问题
现在有这样一个问题,生产者不停的生产馒头,消费者则不停的消费馒头,同时我们把生产的馒头存放到一个(篮子)即栈中。

有上面的描述,我可以抽出一下几个类。
ManTou 馒头类
StackBasket 篮子类(用于装馒头的类)
Producer 用于生产馒头的类
Consumer 用于消费馒头的类
ProducerAndConsumer 这个类为测试类

/**
 * @author yikai
 * 馒头类,就是一个实体类,就为每一个馒头设置一个id
 */
public class ManTou {
    int id;
    
    public ManTou(int id) {
        this.id = id;
    }
}
/**
 * @author yikai
 * 篮子类,设置为一个栈结构,因此里面设置一个push(压栈)方法和一个pop(出栈)方法
 * 因为涉及到蓝子的大小,以及多线程修改馒头数量的问题,所以要加上synchronized
 */
public class StackBasket {

    int index = 0;
    ManTou manTous[] = new ManTou[5];

    public synchronized void push(ManTou manTou) {
        while (index == 5){ //为什么用while不用if判断呢?当线程被唤醒时还不去判断条件是否满足,如果是if的话就不会判断可能导致错误。
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        manTous[index] = manTou;
        index++;
        this.notify();
    }

    public synchronized ManTou pop() {
        while (index == 0){
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        index--;
        ManTou manTou = manTous[index];
        this.notify();
        return manTou;

    }
}

/**
 * @author yikai
 * 生产者与消费者类似,将生产的馒头放入到篮子,所以需要一个篮子对象,然后调用篮子的
 * push方法,具体如下
 */
public class Producer implements Runnable {
    private StackBasket stackBasket;
    public Producer(StackBasket stackBasket) {
        this.stackBasket = stackBasket;
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            ManTou manTou = new ManTou(i);
            stackBasket.push(manTou);
            System.out.println("producer: "+manTou.id);
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
/**
 * @author yikai 
 * 消费者就是从篮子里面不停的拿馒头,所以需要一个篮子对象,然后从篮子对象中取馒头
 * 具体如下代码
 */
public class Consumer implements Runnable {

    private StackBasket stackBasket;

    public Consumer(StackBasket stackBasket){
        this.stackBasket = stackBasket;
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            ManTou manTou = stackBasket.pop();
            System.out.println("consumer"+"  "+manTou.id);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
/**
 * @author yikai
 */
public class ProducerAndConsumer {


    public static void main(String[] arg) {
        StackBasket stackBasket = new StackBasket();
        Thread p = new Thread(new Producer(stackBasket));
        Thread c = new Thread(new Consumer(stackBasket));
        p.start();
        c.start();

    }
}
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