生产者消费者问题

如问题的名字那样，首先要有个生产者和消费者，所以需要定义两个class来分别描述他们的特点。

/**
 * 生产者线程类
 */
class Producer implements Runnable {

    /** 持有容器 */
    private Can c = null;

    public Producer(Can c) {
        this.c = c;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            // 生产一个产品
            Production p = new Production();
            System.out.println(p + "被生产了。");
            // 将产品存入容器
            try {
                c.push(p);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}

/**
 * 消费者线程类
 */
class Consumer implements Runnable{

    /** 持有容器 */
    private Can c = null;

    public Consumer(Can c) {
        this.c = c;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {    
            // 从容器取出一个产品
            Production p = null;
            try {
                p = c.pop();// 消费一个产品
                System.out.println(p + "被毁灭了。");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}

紧接着，生产者和消费者是通过“产品”联系起来，所以还需要定义一个描述“产品”的POJO。

/**
 * 产品的实体类
 */
class Production {
    
    /** 识别No. */
    private int no = 0;

    private static int counter = 0;

    public Production() {
        no = counter++;
    }

    public String toString() {
        return no + "号产品";
    }

}

最后是临时容纳“产品”的容器，它应该通过栈来实现，同时它的实例还被许多生产者实例和消费者实例，这些实例都象征着一个线程。

/**
 * 用栈实现的容器类
 */
class Can {
    /** 栈顶指针 */
    private int pointer = 0;

    /** 内部持有对象的数组 */
    private Production[] productions = {null, null, null, null, null, null};

    /** 压入一个元素 */
    public synchronized void push(Production p) throws InterruptedException {
        while (pointer == 6) {
            wait();
        }
        productions[pointer++] = p;
　　　　 System.out.println(p + "被放入容器。");
        notifyAll();
    }

    /** 弹出一个元素 */
    public synchronized Production pop() throws InterruptedException {
        while (pointer == 0) {
            wait();
        }
        Production p = productions[--pointer];
        System.out.println(p + "从容器取出。");
        notifyAll();
        return p;
    }

}

演示一下

package ProducerConsumerProblem.copy;

/**
 * 生产者消费者问题的演示类
 */
class ProblemDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Can c = new Can();
        Producer producer = new Producer(c);
        Consumer consumer = new Consumer(c);

        new Thread(producer).start();
        new Thread(producer).start();
        new Thread(producer).start();
        new Thread(producer).start();
        new Thread(consumer).start();
    }

}

结果

1号产品被生产了。
2号产品被生产了。
3号产品被生产了。
0号产品被生产了。
1号产品被放入容器。
4号产品被生产了。
1号产品从容器取出。
0号产品被放入容器。
1号产品被毁灭了。
5号产品被生产了。
3号产品被放入容器。
6号产品被生产了。
2号产品被放入容器。
7号产品被生产了。
6号产品被放入容器。
8号产品被生产了。
5号产品被放入容器。
9号产品被生产了。
5号产品从容器取出。
5号产品被毁灭了。
4号产品被放入容器。
……
……
……