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java多线程 生产消费者模型

时间:2014-08-01 编辑:简简单单 来源:一聚教程网

下面的代码讲述了一个故事
一个面包生产铺里目前有30个面包,有三个人来买面包,第一个人要买50个,第二个要买20个,第三个要买30个。
第一个人不够,所以等着,让第二个买了。面包铺继续生产面包。有7个人在生产。

 代码如下 复制代码

package com.javaer.thread;
 
public class CPMode {
 
        public static void main(String[] args) {
                Godown godown = new Godown(30); //初始化库存 30个食物
                Consumer c1 = new Consumer(50, godown);
                Consumer c2 = new Consumer(20, godown);
                Consumer c3 = new Consumer(30, godown);
 
                Producer p1 = new Producer(10, godown);
                Producer p2 = new Producer(10, godown);
                Producer p3 = new Producer(10, godown);
                Producer p4 = new Producer(10, godown);
                Producer p5 = new Producer(10, godown);
                Producer p6 = new Producer(10, godown);
                Producer p7 = new Producer(80, godown);
                c1.start();
                c2.start();
                c3.start();
                p1.start();
                p2.start();
                p3.start();
                p4.start();
                p5.start();
                p6.start();
                p7.start();
        }
}
 
/**
* 仓库
*/
class Godown {
        public static final int max_size = 100; //最大库存量
        public int curnum;     //当前库存量
 
        Godown() {
        }
 
        Godown(int curnum) {
                this.curnum = curnum;
        }
 
        /**
         * 生产指定数量的产品
         *
         * @param neednum
         */
        public synchronized void produce(int neednum) {
                //测试是否需要生产
                while (neednum + curnum > max_size) {
                        System.out.println("要生产的产品数量" + neednum + "超过剩余库存量" + (max_size - curnum) + ",暂时不能执行生产任务!");
                        try {
                                //当前的生产线程等待
                                wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                                e.printStackTrace();
                        }
                }
                //满足生产条件,则进行生产,这里简单的更改当前库存量
                curnum += neednum;
                System.out.println("已经生产了" + neednum + "个产品,现仓储量为" + curnum);
                //唤醒在此对象监视器上等待的所有线程
                notifyAll();
        }
 
        /**
         * 消费指定数量的产品
         *
         * @param neednum
         */
        public synchronized void consume(int neednum) {
                //测试是否可消费
                while (curnum < neednum) {
                        try {
                                //当前的消费线程等待
                                wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                                e.printStackTrace();
                        }
                }
                //满足消费条件,则进行消费,这里简单的更改当前库存量
                curnum -= neednum;
                System.out.println("已经消费了" + neednum + "个产品,现仓储量为" + curnum);
                //唤醒在此对象监视器上等待的所有线程
                notifyAll();
        }
}
 
/**
* 生产者
*/
class Producer extends Thread {
        private int neednum;                //生产产品的数量
        private Godown godown;            //仓库
 
        Producer(int neednum, Godown godown) {
                this.neednum = neednum;
                this.godown = godown;
        }
 
        public void run() {
                //生产指定数量的产品
                godown.produce(neednum);
        }
}
 
/**
* 消费者
*/
class Consumer extends Thread {
        private int neednum;                //生产产品的数量
        private Godown godown;            //仓库
 
        Consumer(int neednum, Godown godown) {
                this.neednum = neednum;
                this.godown = godown;
        }
 
        public void run() {
                //消费指定数量的产品
                godown.consume(neednum);
        }
}
已经消费了20个产品,现仓储量为10
已经生产了10个产品,现仓储量为20
已经生产了10个产品,现仓储量为30
已经生产了10个产品,现仓储量为40
已经生产了10个产品,现仓储量为50
已经消费了30个产品,现仓储量为20
已经生产了80个产品,现仓储量为100
已经消费了50个产品,现仓储量为50
已经生产了10个产品,现仓储量为60
已经生产了10个产品,现仓储量为70

注意:

实际上,准确说应该是“生产者-消费者-仓储”模型,离开了仓储,生产者消费者模型就显得没有说服力了。
对于此模型,应该明确一下几点:
1、生产者仅仅在仓储未满时候生产,仓满则停止生产。
2、消费者仅仅在仓储有产品时候才能消费,仓空则等待。
3、当消费者发现仓储没产品可消费时候会通知生产者生产。
4、生产者在生产出可消费产品时候,应该通知等待的消费者去消费。


例子二

package cn.thread;

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

/**
 * java多线程模拟生产者消费者问题
 *
 * ProducerConsumer是主类,Producer生产者,Consumer消费者,Product产品,Storage仓库
 *
 * @author 林计钦
 * @version 1.0 2013-7-24 下午04:49:02
 */
public class ProducerConsumer {
    public static void main(String[] args) {
        ProducerConsumer pc = new ProducerConsumer();

        Storage s = pc.new Storage();

        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        Producer p = pc.new Producer("张三", s);
        Producer p2 = pc.new Producer("李四", s);
        Consumer c = pc.new Consumer("王五", s);
        Consumer c2 = pc.new Consumer("老刘", s);
        Consumer c3 = pc.new Consumer("老林", s);
        service.submit(p);
        //service.submit(p2);
        service.submit(c);
        service.submit(c2);
        service.submit(c3);
       
    }

    /**
     * 消费者
     *
     * @author 林计钦
     * @version 1.0 2013-7-24 下午04:53:30
     */
    class Consumer implements Runnable {
        private String name;
        private Storage s = null;

        public Consumer(String name, Storage s) {
            this.name = name;
            this.s = s;
        }

        public void run() {
            try {
                while (true) {
                    System.out.println(name + "准备消费产品.");
                    Product product = s.pop();
                    System.out.println(name + "已消费(" + product.toString() + ").");
                    System.out.println("===============");
                    Thread.sleep(500);
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }

    }

    /**
     * 生产者
     *
     * @author 林计钦
     * @version 1.0 2013-7-24 下午04:53:44
     */
    class Producer implements Runnable {
        private String name;
        private Storage s = null;

        public Producer(String name, Storage s) {
            this.name = name;
            this.s = s;
        }

        public void run() {
            try {
                while (true) {
                    Product product = new Product((int) (Math.random() * 10000)); // 产生0~9999随机整数
                    System.out.println(name + "准备生产(" + product.toString() + ").");
                    s.push(product);
                    System.out.println(name + "已生产(" + product.toString() + ").");
                    System.out.println("===============");
                    Thread.sleep(500);
                }
            } catch (InterruptedException e1) {
                e1.printStackTrace();
            }

        }
    }

    /**
     * 仓库,用来存放产品
     *
     * @author 林计钦
     * @version 1.0 2013-7-24 下午04:54:16
     */
    public class Storage {
        BlockingQueue queues = new LinkedBlockingQueue(10);

        /**
         * 生产
         *
         * @param p
         *            产品
         * @throws InterruptedException
         */
        public void push(Product p) throws InterruptedException {
            queues.put(p);
        }

        /**
         * 消费
         *
         * @return 产品
         * @throws InterruptedException
         */
        public Product pop() throws InterruptedException {
            return queues.take();
        }
    }

    /**
     * 产品
     *
     * @author 林计钦
     * @version 1.0 2013-7-24 下午04:54:04
     */
    public class Product {
        private int id;

        public Product(int id) {
            this.id = id;
        }

        public String toString() {// 重写toString方法
            return "产品:" + this.id;
        }
    }

}

结果

张三准备生产(产品:3359).
张三已生产(产品:3359).
===============
老刘准备消费产品.
王五已消费(产品:3359).
===============
王五准备消费产品.
张三准备生产(产品:1863).
张三已生产(产品:1863).
===============
老林已消费(产品:1863).
===============
老林准备消费产品.
张三准备生产(产品:5424).
张三已生产(产品:5424).
老刘已消费(产品:5424).
===============
===============
张三准备生产(产品:6290).
张三已生产(产品:6290).
===============
老刘准备消费产品.
王五已消费(产品:6290).
===============
张三准备生产(产品:990).
张三已生产(产品:990).
===============
老林已消费(产品:990).
===============
王五准备消费产品.
张三准备生产(产品:1971).
老林准备消费产品.
老刘已消费(产品:1971).
===============
张三已生产(产品:1971).
===============
张三准备生产(产品:5622).
老刘准备消费产品.
张三已生产(产品:5622).
===============
王五已消费(产品:5622).
===============
王五准备消费产品.
张三准备生产(产品:6570).
张三已生产(产品:6570).
===============
老林已消费(产品:6570).
===============
老林准备消费产品.
张三准备生产(产品:17).
老刘已消费(产品:17).
===============
张三已生产(产品:17).
===============
老刘准备消费产品.
张三准备生产(产品:7962).
张三已生产(产品:7962).
===============
王五已消费(产品:7962).
===============
王五准备消费产品.
张三准备生产(产品:3200).
张三已生产(产品:3200).
===============
老林已消费(产品:3200).
===============
老林准备消费产品.
张三准备生产(产品:7234).
张三已生产(产品:7234).
===============
老刘已消费(产品:7234).
===============
老刘准备消费产品.
张三准备生产(产品:6486).
张三已生产(产品:6486).
===============
王五已消费(产品:6486).
===============
张三准备生产(产品:5436).
王五准备消费产品.
王五已消费(产品:5436).
===============

 

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