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。
package codeFromWeb;

/**
 * @echo 2014-4-9
 * 
 */
public class TestProducerAndCustomer {

    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);
    }
}
已经消费了20个产品,现仓储量为10
已经生产了10个产品,现仓储量为20
已经生产了10个产品,现仓储量为30
已经消费了30个产品,现仓储量为0
已经生产了10个产品,现仓储量为10
已经生产了10个产品,现仓储量为20
已经生产了10个产品,现仓储量为30
要生产的产品数量80超过剩余库存量70,暂时不能执行生产任务!
已经生产了10个产品,现仓储量为40
要生产的产品数量80超过剩余库存量60,暂时不能执行生产任务!
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。
 
该例会产生死锁。



 

 
 

相关文章: