操作系统-多线程通信-生产者消费者问题 JAVA

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注：本文程序以及分析思路主要参考 全网最全Java零基础入门教程 仅供大家讨论交流之用，侵删

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一、题目描述

经典例题:生产者/消费者问题

• 生产者(Productor) 将产品交给 店员(Clerk)，而消费者(Customer)从店员处取走产品，店员一次只能持有固定数量的产品(比如:20)，如果生产者试图生产更多的产品，店员会叫生产者停-下，如果店中有空位放产品了再通知生产者继续生产:如果店中没有产品了，店员会告诉消费者等一下，如果店中有产品了再通知消费者来取走产品。
• 这里可能出现两个问题:
  ➢生产者比消费者快时，消费者会漏掉一些数据没有取到。
  ➢消费者比生产者快时，消费者会取相同的数据。

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二、问题分析

1.是否是多线程？

是，生产者线程，消费者线程

2.是否有数据共享？

是，店员或者产品

3.如何解决线程安全问题？

同步机制，有三种方法

4.是否涉及线程通信？

是，例如货物满了，应该让Producer停止生产

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三：问题解决

3.1源代码

package ComsumerPoducerQ;

/**
 * @Author FeverTwice
 * @Create 2021-06-14
 * @Func 线程通信的应用
 * 

 * 分析：
 * 1.是否是多线程？
 * 是，生产者线程，消费者线程
 * 2.是否有数据共享？
 * 是，店员或者产品
 * 3.如何解决线程安全问题？
 * 同步机制，有三种方法
 * 4.是否涉及线程通信？
 * 是
 */

class Clerk {
     

    private int productCount = 0;

    //生产产品
    public synchronized void produceProduct() {
     
        //要对下面的判断操作限制只有一个线程去做，不然就会有冲突
        //加同步监视器synchronized ()
        if (productCount < 20) {
     
            //等于不能再生产了
            productCount++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":开始生产" + productCount + "个产品");

            notify();   //只要产出一个了，就可以唤醒对方，让他继续消费
        } else {
     
            //等待
            try {
     
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
     
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    //消费产品
    public synchronized void consumeProduct() {
     
        if (productCount > 0) {
     
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":开始消费第" + productCount + "个产品");
            productCount--; //注意输出顺序

            notify();       //只要消费一个了，就可以唤醒对方，让他继续生产
        }else {
     
            //等待
            try {
     
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
     
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

class Producer extends Thread {
       //生产者
    private Clerk clerk;

    public Producer(Clerk clerk) {
     
        this.clerk = clerk;
    }

    @Override
    public void run() {
     
        System.out.println(getName() + ":开始生产产品......");

        while (true) {
     
            try {
     
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
     
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.produceProduct();
        }
    }
}

class Consumer extends Thread {
       //消费者
    private Clerk clerk;

    public Consumer(Clerk clerk) {
     
        this.clerk = clerk;
    }

    @Override
    public void run() {
     
        System.out.println(getName() + ":开始消费产品......");

        while (true) {
     
            try {
     
                Thread.sleep(20);
            } catch (InterruptedException e) {
     
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.consumeProduct();
        }
    }
}

public class ProductTest {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        Clerk clerk = new Clerk();

        Producer p1 = new Producer(clerk);
        p1.setName("生产者1");

        Consumer c1 = new Consumer(clerk);
        c1.setName("消费者1");

        Consumer c2 = new Consumer(clerk);
        c2.setName("消费者2");

        p1.start();
        c1.start();
        c2.start();

    }
}

3.2运行结果

这里大家可以尝试着设置sleep的时间或者创建多个消费者来观察实验结果
我在这里创建了一个消费者（睡10ms）和创建了两个消费者（各睡20ms），所得运行结果如下:

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写在最后

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