阻塞队列实现生产者消费者模型

生产者消费者模式的好处

它的确是一种实用的设计模式，常用于编写多线程或并发代码。下面是它的一些优点：

• 它简化的开发，你可以独立地或并发的编写消费者和生产者，它仅仅只需知道共享对象是谁
• 生产者不需要知道谁是消费者或者有多少消费者，对消费者来说也是一样
• 生产者和消费者可以以不同的速度执行
• 分离的消费者和生产者在功能上能写出更简洁、可读、易维护的代码
• 多线程中的生产者消费者问题

生产者消费者问题是一个流行的面试题，面试官会要求你实现生产者消费者设计模式，以至于能让生产者应等待如果队列或篮子满了的话，消费者等待如果队列或者篮子是空的。这个问题可以用不同的方式来现实，经典的方法是使用wait和notify方法在生产者和消费者线程中合作，在队列满了或者队列是空的条件下阻塞，Java5的阻塞队列（BlockingQueue）数据结构更简单，因为它隐含的提供了这些控制，现在你不需要使用wait和nofity在生产者和消费者之间通信了，阻塞队列的put()方法将阻塞如果队列满了，队列take()方法将阻塞如果队列是空的。在下部分我们可以看到代码例子。

使用阻塞队列实现生产者消费者模式

阻塞队列实现生产者消费者模式超级简单，它提供开箱即用支持阻塞的方法put()和take()，开发者不需要写困惑的wait-nofity代码去实现通信。BlockingQueue 一个接口，Java5提供了不同的现实，如ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue，两者都是先进先出（FIFO）顺序。而ArrayLinkedQueue是自然有界的，LinkedBlockingQueue可选的边界。下面这是一个完整的生产者消费者代码例子，对比传统的wait、nofity代码，它更易于理解。

注意：

使用take()，如果队列中没有数据，则线程wait释放CPU，而poll()则不会等待，直接返回null；同样，空间耗尽时offer()函数不会等待，直接返回false，而()则会wait，因此如果你使用while(true)来获得队列元素，千万别用poll()，CPU会100%的.

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class ProducerConsumerPattern {

    public static void main(String args[]){

        //Creating shared object
        BlockingQueue sharedQueue = new LinkedBlockingQueue();

        //Creating Producer and Consumer Thread
        Thread prodThread = new Thread(new Producer(sharedQueue));
        Thread consThread = new Thread(new Consumer(sharedQueue));

        //Starting producer and Consumer thread
        prodThread.start();
        consThread.start();
    }

}

//Producer Class in java
class Producer implements Runnable {

    private final BlockingQueue sharedQueue;

    public Producer(BlockingQueue sharedQueue) {
        this.sharedQueue = sharedQueue;
    }

    @Override
    public void run() {
        for(int i=0; i<100; i++){
            try {
                System.out.println("Produced: " + i);
                sharedQueue.put(i);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}

//Consumer Class in Java
class Consumer implements Runnable{

    private final BlockingQueue sharedQueue;

    public Consumer (BlockingQueue sharedQueue) {
        this.sharedQueue = sharedQueue;
    }

    @Override
    public void run() {
        while(true){
            try {
                System.out.println("Consumed: "+ sharedQueue.take());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}