Java并发编程中的生产者与消费者模型简述

概述
对于多线程程序来说，生产者和消费者模型是非常经典的模型。更加准确的说，应该叫“生产者-消费者-仓库模型”。离开了仓库，生产者、消费者就缺少了共用的存储空间，也就不存在并非协作的问题了。

示例
定义一个场景。一个仓库只允许存放10件商品，生产者每次可以向其中放入一个商品，消费者可以每次从其中取出一个商品。同时，需要注意以下4点：
1.  同一时间内只能有一个生产者生产，生产方法需要加锁synchronized。
2.  同一时间内只能有一个消费者消费，消费方法需要加锁synchronized。
3.  仓库为空时，消费者不能继续消费。消费者消费前需要循环判断当前仓库状态是否为空，空的话则消费线程需要wait，释放锁允许其他同步方法执行。
4.  仓库为满时，生产者不能继续生产，生产者生产钱需要循环判断当前仓库状态是否为满，满的话则生产线程需要wait，释放锁允许其他同步方法执行。

示例代码如下：

  

 public class Concurrence { 
    public static void main(String[] args) { 
      WareHouse wareHouse = new WareHouse(); 
      Producer producer = new Producer(wareHouse); 
      Consumer consumer = new Consumer(wareHouse); 
   
      new Thread(producer).start(); 
      new Thread(consumer).start(); 
    } 
  } 
   
  class WareHouse { 
    private static final int STORE_SIZE = 10; 
    private String[] storeProducts = new String[STORE_SIZE]; 
    private int index = 0; 
   
    public void pushProduct(String product) { 
      synchronized (this) { 
        while (index == STORE_SIZE) { 
          try { 
            this.wait(); 
          } catch (InterruptedException e) { 
            e.printStackTrace(); 
          } 
        } 
   
        storeProducts[index++] = product; 
        this.notify(); 
   
        System.out.println("生产了: " + product + " , 目前仓库里共: " + index 
            + " 个货物"); 
      } 
    } 
   
    public synchronized String getProduct() { 
      synchronized (this) { 
        while (index == 0) { 
          try { 
            this.wait(); 
          } catch (InterruptedException e) { 
            e.printStackTrace(); 
          } 
        } 
   
        String product = storeProducts[index - 1]; 
        index--; 
        System.out.println("消费了: " + product + ", 目前仓库里共: " + index 
            + " 个货物"); 
        this.notify(); 
        return product; 
      } 
    } 
  } 
   
  class Producer implements Runnable { 
    WareHouse wareHouse; 
   
    public Producer(WareHouse wh) { 
      this.wareHouse = wh; 
    } 
   
    @Override 
    public void run() { 
      for (int i = 0; i < 40; i++) { 
        String product = "product" + i; 
        this.wareHouse.pushProduct(product); 
      } 
    } 
  } 
   
  class Consumer implements Runnable { 
    WareHouse wareHouse; 
   
    public Consumer(WareHouse wh) { 
      this.wareHouse = wh; 
    } 
   
    @Override 
    public void run() { 
      for (int i = 0; i < 40; i++) { 
        this.wareHouse.getProduct(); 
      } 
    } 
  }