Java多线程编程实战：生产者与消费者问题的同步、互斥案例分析

前言

生产者和消费者模式是一个十分经典的多线程协作模式，该模式又称为等待唤醒机制。
本质上就是打破多线程的随机性，使得线程轮流执行。

问题分析

生产者和消费者问题：

生产者生产数据，消费者消费数据，需要借助第三方控制线程的执行。
理想情况：生产者生产一个数据，消费者消费一个数据。
消费者等待：消费者先抢到cpu执行权，wait数据，生产者生产完数据后notify消费者。
生产者等待：如果生产者再次抢到cpu执行权，而数据已经存在，则wait。

案例分析

生产者和消费者（常见方法）

方法名称	说明
void wait()	当前线程等待，直到被其他线程唤醒
void notify()	随机唤醒单个线程
void notifyAll()	唤醒所有线程

java里规定了每一个锁都对应了一个等待队列，唤醒的是锁上等待队列的线程。

案例模型

案例源码

Desk

public class Desk {/*作用：控制消费者和生产者的执行*///是否有面条  0：没有面条  1：有面条public static int foodFlag =0;//总个数public static int count =10;//锁对象public static Object lock = new Object();
}

Foodie

public class Foodie extends Thread{@Overridepublic void run() {/*1.循环2.同步代码块3.判断共享数据是否到了末尾（到了末尾）3.判断共享数据是否到了末尾（没有，执行核心代码块）*/while (true){synchronized (Desk.lock){if (Desk.count==0){break;}else{//判断是否有面条if (Desk.foodFlag==0){//如果没有，就等待try {Desk.lock.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}else {//把吃的总数-1Desk.count--;//如果有，就开吃System.out.println("吃货在吃面条，还能吃"+Desk.count+"碗！！");//吃完后唤醒厨师继续Desk.lock.notifyAll();//修改桌子状态Desk.foodFlag=0;}}}}}
}

Cook

public class Cook extends Thread {@Overridepublic void run() {/*1.循环2.同步代码块3.判断共享数据是否到了末尾（到了末尾）3.判断共享数据是否到了末尾（没有，执行核心代码块）*/while (true){synchronized (Desk.lock){if (Desk.count==0){break;}else {//判断桌子上是否有食物if(Desk.foodFlag==1){//如果有，就等待try {Desk.lock.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}else{//如果没有，就制作食物System.out.println("厨师做了一碗面条");//修改桌子上的食物状态Desk.foodFlag=1;//叫醒等待的消费者开吃Desk.lock.notifyAll();}}}}}
}

Demo

public class ThreadDemo {public static void main(String[] args) {/*需求：完成生产者和消费者（等待唤醒机制代码）、实现线程轮流执行的效果*///创建线程对象Cook c=new Cook();Foodie f = new Foodie();//给线程设置名字c.setName("厨师");f.setName("吃货");//开启线程c.start();f.start();}
}