Java線程通信中關于生產者與消費者案例分析

更新時間：2021年09月14日 09:10:28 作者：威斯布魯克.猩猩

這篇文章主要介紹了Java線程通信中關于生產者與消費者案例，本文給大家介紹的非常詳細，對大家的學習或工作具有一定的參考借鑒價值，需要的朋友可以參考下

相關方法：
wait():一旦執(zhí)行此方法，當前線程就進入阻塞狀態(tài)，并釋放同步監(jiān)視器。
notify():一旦執(zhí)行此方法，就會喚醒被wait的一個線程，如果有多個線程被wait,就喚醒優(yōu)先級高的那個。
notifyAll():一旦執(zhí)行此方法，就會喚醒所有被wait的線程。
說明：
1.wait(),notify(),notifyAll()三個方法必須使用在同步代碼塊或同步方法中。
2.wait(),notify(),notifyAll()三個方法的調用者必須是同步代碼塊或同步方法中的同步監(jiān)視器。
否則，會出現(xiàn)IllegalMonitorStateException異常
3.wait(),notify(),notifyAll()三個方法是定義在java.lang.Object類中。

線程通信的例子：使用兩個線程打印1-100.線程1，線程2 交替打印

class Number implements Runnable{
    private int number = 1;
    @Override
    public void run() {
        while(true){
            synchronized (this) {
                notify();
                if(number <= 100){
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + number);
                    number++;
                    try {
                        //使得調用如下wait()方法的線程進入阻塞狀態(tài)
                        wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }else{
                    break;
                }
            }
        }
    }
}
public class CommunicationTest {
    public static void main(String[] args) {
        Number number = new Number();
        Thread t1 = new Thread(number);
        Thread t2 = new Thread(number);
        t1.setName("線程1");
        t2.setName("線程2");
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

經典例題：生產者/消費者問題

生產者(Productor)將產品交給店員(Clerk),而消費者(Customer)從店員處取走產品店員一次只能持有固定數(shù)量的產品(比如：20)，如果生產者試圖生產更多的產品，店員會叫生產者停一下，如果店中有空位放產品了再通知生產者繼續(xù)生產，如果店中沒有產品了，店員會告訴消費者等一下，如果店中有產品了再通知消費者來取走產品。

這里可能出現(xiàn)兩個問題：

>生產者比消費者快時，消費者會漏掉一些數(shù)據(jù)沒有取到。

>消費者比生產者塊時，消費者會取相同的數(shù)據(jù)。

分析：

是否是多線程問題？是，生產者線程，消費者線程
是否有共享數(shù)據(jù)？有，店員(或產品)
如何解決線程安全問題？同步機制，有三種方法
是否涉及線程的通信？是

class Clerk{
    private int productCount = 0;
    //生產產品
    public synchronized void produceProduct() {
        if(productCount < 20){
            productCount++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":開始生產第" + productCount + "個產品");
            notify();
        }else{
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    //消費產品
    public synchronized void consumeProduct() {
        if(productCount > 0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":開始消費第" + productCount + "個產品");
            productCount--;
            notify();
        }else{
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
class Producer extends Thread{//生產者
    private Clerk clerk;
    public Producer(Clerk clerk){
        this.clerk = clerk;
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(getName() + ":開始生產產品.....");
        while(true){
            try {
                sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.produceProduct();
        }
    }
}
class Consumer extends Thread{//消費者
    private Clerk clerk;
    public Consumer(Clerk clerk){
        this.clerk = clerk;
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(getName() + ":開始消費產品.....");
        while(true){
            try {
                sleep(10);
            } 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("生產者1");
        Consumer c1 = new Consumer(clerk);
        c1.setName("消費者1");
        Consumer c2 = new Consumer(clerk);
        c2.setName("消費者2");
        p1.start();
        c1.start();
        c2.start();
    }
}