threadProduceAndConsumer

1   生产者消费者问题描述

面向对象的分析，涉及到的对象要：生产者的类，专门用于生产；消费者的类，专门用于消费。约束条件是，初始化，没有已生产出的商品，消费者没有开始消费。起初，没有商品，生产者可以生产一个商品，如果已经有一个商品生产出，生产者不能继续生产，要通知消费者去消费。消费消费掉一个商品后，没有商品可以消费，消费者不可以继续消费，需要通知生产者生产。分析生产消费的过程，生产者和消费者共享了商品这个数据，并且需要根据商品的状态做相应的阻塞线程。使用java.util.concurrent里的BlockingQueue可以半自动实现线程的阻塞和唤醒。这里，采用自定义手动配置锁的方式解决生产者消费者问题。如果采用锁，需要相同的锁对象，这样，就需要将生产者的动作和消费者的动作放到同一个对象中，或者形象的称之为容器、仓库等。也就是需要一个类似工厂或仓库的类。

总结上述

a.     需要的类，一个生产者线程类，一个消费者线程类，一个工厂或者仓库专门用于实现需要同步的动作；

b.     阻塞约束，生产者在工厂有商品时，停止生产，进入阻塞；消费者在工厂没有商品时，停止消费，进入阻塞；

c.      唤醒时机，即生产者进入阻塞后，就唤醒消费者；消费者进入阻塞后，则唤醒生产者。可以利用工厂的商品状态作为可变条件。

2   example

2.1 单一的生产者和消费者

Object

 void

wait()           在其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法前，导致当前线程等待。

 void

notify()           唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。

 void

notifyAll()           唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。

public class ProductFactory {    private String name;    //定义阻塞与唤醒的转换器条件    private booleanhasProduct=false;    //对外生产手机的方法和获取手机的方法属于互斥共享资源的方法，需要定义为同名锁方法    //定义对外生产手机的方法    public synchronizedvoidproduce(){       while(hasProduct){          try {             this.wait();          } catch (InterruptedException e) {             e.printStackTrace();          }       }       this.name="哈哈哈";       System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生产了一个商品："+name);       hasProduct=true;       this.notify();    }    //定义对外获取手机的方法    public synchronizedvoidget(){       while(!hasProduct){          try {             this.wait();          } catch (InterruptedException e) {             // TODO Auto-generated catch block             e.printStackTrace();          }       }       System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"消费了一个商品："+name);       hasProduct=false;       this.notify();    } } public class Producer implements Runnable{    ProductFactory pf=new ProductFactory();    public Producer(ProductFactory pf){       this.pf=pf;    }    public voidrun() {       while(true){          pf.produce();       }    } }

 

public class TestProducerAndConsumer {    public staticvoidmain(String[] args){       ProductFactory pf=new ProductFactory();       Producer p=new Producer(pf);       Consumer c=new Consumer(pf);       Thread t1=new Thread(p,"厂商");       Thread t2=new Thread(c,"顾客");       t1.start();       t2.start();    } }

2.2 多生产者和消费者

面对多个生产者和消费者的情况下，使用notify方法，只能唤醒对象监视器上的单个阻塞线程，而且是任意的一个。如果唤醒的这个线程，刚好又符合进入阻塞的条件的话，线程将进入永久等待。解决这个问题，需要使用notifyAll方法，更改方案是将上述工厂中的notify方法改为notifyAll。

  

    this.notifyAll();

使用notifyAll唤醒方法，不能满足特定线程的对应阻塞-唤醒关系。