（四）生产者消费者模式
（一)生产者消费者模式原理：
在一个系统中，存在生产者和消费者两种角色，他们通过内存缓冲区进行通信，生产者生产消费者需要的资料，消费者把资料做成产品。生产消费者模式如下图：
（二）代码实现
生产者是一堆线程，消费者是另一堆线程，内存缓冲区可以使用List数组队列，数据类型只需要定义一个简单的类就好。最关键就是内存缓冲区为空的时候消费者必须等待，而内存缓冲区满的时候，生产者必须等待。其他时候可以是个动态平衡：
首先设置Market类：
其中变量有：Max（仓库最大值），List（用于存放数据）
方法有Producer（生产方法），Cost（消费方法）
public class Market{
private int Max=20;
private List<String>list=new ArrayList<String>();
public synchronized void producer()throws InterruptedException{ //设置锁
if(list.size()>=20){
this.wait(): //超过容量时，等待
}
System.out.println("***开始生产，现在数量为"+list.size());
list.add("a");
System.out.println("***生产后数量为"+list.size());
this.notify(); //唤醒线程
}
public synchronized void cost()throws InterruptedException{
if(list.size()<0){
this.wait(); //线程休眠
}
System.out.println("开始消费，现在数量为："+list.size());
list.remove(0);
System.out.println("消费后数量为："+list.size());
this.notify(); //唤醒线程
}
}
其次分别时Producer和Cost类，都要继承Thread类，重写run方法
public class Producer extends Thread{ //继承run方法
private Market market;
public Producer(Market market){
this.market=market;
}
public void run(){
while(true) {
try {
Thread.sleep(new Random().nextInt(500)); //设置时间延迟
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
try {
market.production(); //调用生产方法
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
public class Cost extends Thread{ //继承run方法
private Market market;
public Cost(Market market){
this.market=market;
}
public void run(){
while(true) {
try {
Thread.sleep(new Random().nextInt(500)); //设置时间延迟
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
try {
market.cost(); //调用消费方法
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
最后写出测试类，启动线程
public class Test{
public static void main(String[]args){
Market market=new Market();
Producer p1=new Producer(market);
Producer p2=new Producer(market);
Producer p3=new Producer(market);
Cost c1=new Cost(market);
Cost c2=new Cost(market);
p1.start(); //启动线程
p2.start();
p3.start();
c1.start();
c2.start();
}
}
得到的运行结果为：
可知模拟的生产者消费者模式
（三）代码关键点分析：
1.锁问题：
对于Market中的Producer方法和Cost方法，要使用Synchronized关键字同步非静态方法，且要与wait（）方法放在一起，使得在多个消费者生产者线程访问Market中的共享资源时不会发生线程安全问题,并且可以保证锁的时同一个对象
public synchronized void producer()
public synchronized void cost ()
2.线程的等待与重启
在生产时达到仓库的最大值后，要停止生产，即让生产的线程处于等待状态，此时需要调用wait（）方法，
if(list.size()>=20){
this.wait(); //线程休眠
}
this.notify(); //唤醒线程
要用this来调用wait（）方法，而不能用list，是因为被加锁的对象this在调用wait()和notify()，加锁的对象调用 wait() 方法后，线程进入等待状态，直到在加锁的对象上调用 notify() 方法来唤醒之前进入等待的线程
3.While循环放置在Producer和Cost类的run方法中：
使用while循环是原因：要保证线程可以一直运行下去：
public void run(){
while(true) {
try {
Thread.sleep(new Random().nextInt(500)); //设置时间延迟
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
try {
market.cost(); //调用消费方法
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
如果把while循环放在Market中，则睡眠的线程被唤醒之后有可能不满足while()中的条件判定，使得线程线程无法再调用Market中的producer方法，从而无法唤醒线程，因此要放在线程外
4.时间延迟问题：
若要模拟生产和消费的随机过程，还要设置时间延迟
public void run(){
while(true) {
try {
Thread.sleep(new Random().nextInt(500)); //设置时间延迟
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
try {
market.cost(); //调用消费方法
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
放在Producer类中的原因是只有放在run方法中，线程运行时才会具有随机性
否则会发生只有生产达到最大值后才会开始消费