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Java 实例 - 生产者/消费者问题

生产者和消费者问题是线程模型中的经典问题：生产者和消费者在同一时间段内共用同一个存储空间，如下图所示，生产者向空间里存放数据，而消费者取用数据，如果不加以协调可能会出现以下情况：

存储空间已满，而生产者占用着它，消费者等着生产者让出空间从而去除产品，生产者等着消费者消费产品，从而向空间中添加产品。互相等待，从而发生死锁。

Java 实例 - 生产者/消费者问题

以下实例演示了如何通过线程解决生产者/消费者问题：

  1. /*
  2.  author by shouce.ren
  3.  ProducerConsumerTest.java
  4.  */
  5.  
  6. public class ProducerConsumerTest {
  7.    public static void main(String[] args) {
  8.       CubbyHole c = new CubbyHole();
  9.       Producer p1 = new Producer(c, 1);
  10.       Consumer c1 = new Consumer(c, 1);
  11.       p1.start(); 
  12.       c1.start();
  13.    }
  14. }
  15. class CubbyHole {
  16.    private int contents;
  17.    private boolean available = false;
  18.    public synchronized int get() {
  19.       while (available == false) {
  20.          try {
  21.             wait();
  22.          }
  23.          catch (InterruptedException e) {
  24.          }
  25.       }
  26.       available = false;
  27.       notifyAll();
  28.       return contents;
  29.    }
  30.    public synchronized void put(int value) {
  31.       while (available == true) {
  32.          try {
  33.             wait();
  34.          }
  35.          catch (InterruptedException e) { 
  36.          } 
  37.       }
  38.       contents = value;
  39.       available = true;
  40.       notifyAll();
  41.    }
  42. }
  43.  
  44. class Consumer extends Thread {
  45.    private CubbyHole cubbyhole;
  46.    private int number;
  47.    public Consumer(CubbyHole c, int number) {
  48.       cubbyhole = c;
  49.       this.number = number;
  50.    }
  51.    public void run() {
  52.       int value = 0;
  53.          for (int i = 0; i < 10; i++) {
  54.             value = cubbyhole.get();
  55.             System.out.println("消费者 #" + this.number+ " got: " + value);
  56.          }
  57.     }
  58. }
  59.  
  60. class Producer extends Thread {
  61.    private CubbyHole cubbyhole;
  62.    private int number;
  63.  
  64.    public Producer(CubbyHole c, int number) {
  65.       cubbyhole = c;
  66.       this.number = number;
  67.    }
  68.  
  69.    public void run() {
  70.       for (int i = 0; i < 10; i++) {
  71.          cubbyhole.put(i);
  72.          System.out.println("生产者 #" + this.number + " put: " + i);
  73.          try {
  74.             sleep((int)(Math.random() * 100));
  75.          } catch (InterruptedException e) { }
  76.       }
  77.    }
  78. }

以上代码运行输出结果为：

  1. 消费者 #1 got: 0
  2. 生产者 #1 put: 0
  3. 生产者 #1 put: 1
  4. 消费者 #1 got: 1
  5. 生产者 #1 put: 2
  6. 消费者 #1 got: 2
  7. 生产者 #1 put: 3
  8. 消费者 #1 got: 3
  9. 生产者 #1 put: 4
  10. 消费者 #1 got: 4
  11. 生产者 #1 put: 5
  12. 消费者 #1 got: 5
  13. 生产者 #1 put: 6
  14. 消费者 #1 got: 6
  15. 生产者 #1 put: 7
  16. 消费者 #1 got: 7
  17. 生产者 #1 put: 8
  18. 消费者 #1 got: 8
  19. 生产者 #1 put: 9
  20. 消费者 #1 got: 9