多线程（4）—— 线程协作：生产者、消费者问题、线程池

线程通信

• 应用场景:生产者和消费者问题
• 假设仓库中只能存放一件产品，生产者将生产出来的产品放入仓库，消费者将仓库中产品取走消费.
• 如果仓库中没有产品，则生产者将产品放入仓库，否则停止生产并等待，直到仓库中的产品被消费者取走为止.
• 如果仓库中放有产品，则消费者可以将产品取走消费，否则停止消费并等待，直到仓库中再次放入产品为止.
  

线程通信——分析
这是一个线程同步问题，生产者和消费者共享同一个资源，并且生产者和消费者之间相互依赖，互为条件.

• 对于生产者，没有生产产品之前，要通知消费者等待，而生产了产品之后，又需要马上通知消费者消费
• 对于消费者，在消费之后，要通知生产者已经结束消费，需要生产新的产品以供消费.
• 在生产者消费者问题中， 仅有synchronized是不够的
• synchronized 可阻止并发更新同一个共享资源，实现了同步
• synchronized 不能用来实现不同线程之间的消息传递(通信)

Java提供了几个方法解决线程之间的通信问题

方法名	作用
wait( )	表示线程一直等待 ，直到其他线程通知，与sleep不同，会释放锁
wait(long timeout)	指定等待的毫秒数
notify()	唤醒一个处于等待状态的线程
notifyAll()	唤醒同一个对象上所有调用wait()方法的线程,优先级别高的线程优先调度

注意： 上述方法均是Object类的方法,都只能在同步方法或者同步代码块中使用,否则会抛出异常llegalMonitorStateException

解决方式1（管程法）

并发协作模型“生产者/消费者模式”–>管程法

• 生产者：负责生产数据的模块(可能是方法,对象,线程,进程);
• 消费者：负责处理数据的模块(可能是方法,对象,线程,进程);
• 缓冲区：消费者不能直接使用生产者的数据,他们之间有个"缓冲区"生产者将生产好的数据放入缓冲区，消费者从缓冲区拿出数据

代码演示

package com.it;

//测试：生产者消费者模型 —— 利用缓冲区解决（管程法）
public class TestPC {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        SynContainer container = new SynContainer();

        new Producer(container).start();
        new Consumer(container).start();
    }
}


//生产者
class Producer extends Thread{
   
    SynContainer container;
    public Producer(SynContainer container){
   
        this.container = container;
    }
	//生产方法
    @Override
    public void run() {
   
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
   
            container.push(new Product(i));
            System.out.println("生产第 "+ i +" 个产品");
        }
    }
}

//消费者
class Consumer extends Thread{
   
    SynContainer container;
    public Consumer(SynContainer container){
   
        this.container = container;
    }
    //消费方法
    @Override
    public void run() {
   
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
   
            System.out.println("消费了第 "+container.pop().id+" 个产品");