生产者和消费者

概述：

生产者消费者问题，实际上主要是包含了两类线程：

• 生产者线程用于生产数据
• 消费者线程用于消费数据

生产者和消费者之间通常会采用一个共享的数据区域，这样就可以将生产者和消费者进行解耦，

两者都不需要互相关注对方的

方法：

Object类的等待和唤醒方法

方法名	说明
void wait()	导致当前线程等待，直到另一个线程调用该对象的 notify()方法或 notifyAll()方法
void notify()	唤醒正在等待对象监视器的单个线程
void notifyAll()	唤醒正在等待对象监视器的所有线程

案例需求：

• 桌子类(Desk)：定义表示双吉芝士汉堡数量的变量,定义锁对象变量,定义标记桌子上有无双吉芝士汉堡的变量

• 生产者类(Cooker)：实现Runnable接口，重写run()方法，设置线程任务

  1.判断是否有双吉芝士汉堡,决定当前线程是否执行

  2.如果有双吉芝士汉堡,就进入等待状态,如果没有双吉芝士汉堡继续执行,生产双吉芝士汉堡

  3.生产双吉芝士汉堡之后,更新桌子上双吉芝士汉堡状态,唤醒消费者消费双吉芝士汉堡

• 消费者类(Foodie)：实现Runnable接口，重写run()方法，设置线程任务

  1.判断是否有双吉芝士汉堡,决定当前线程是否执行

  2.如果没有双吉芝士汉堡,就进入等待状态,如果有双吉芝士汉堡,就消费双吉芝士汉堡

  3.消费双吉芝士汉堡后,更新桌子上双吉芝士汉堡状态,唤醒生产者生产双吉芝士汉堡

• 测试类(Demo)：里面有main方法，main方法中的代码步骤如下

  创建生产者线程和消费者线程对象

  分别开启两个线程

/**
 * @Author：kkoneone11
 * @name：Cooker
 * @Date：2023/8/27 18:55
 */
public class Cooker extends Thread{
    private Desk desk;

    public Cooker(Desk desk){
        this.desk = desk;
    }

//    生产者步骤：
//            1，判断桌子上是否有双吉芝士汉堡
//    如果有就等待，如果没有才生产。
//            2，把双吉芝士汉堡放在桌子上。
//            3，叫醒等待的消费者开吃。

    @Override
    public void run(){
        while(true){
            synchronized (desk.getLock()){
                if(desk.getCount() == 0){
                    break;
                }else {
                    if(!desk.isFlag()){
                        System.out.println("厨师正在制作双吉芝士汉堡");
                        //生产双层吉士
                        desk.setFlag(true);
                        //叫醒麦门弟子干饭
                        desk.getLock().notifyAll();
                    }else{
                        try{
                            desk.getLock().wait();
                        }catch (Exception e){
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}



public class Foodie extends Thread{
    private Desk desk;

    public Foodie(Desk desk){
        this.desk = desk;
    }

//        1，判断桌子上是否有双吉芝士汉堡。
//        2，如果没有就等待。
//        3，如果有就开吃
//        4，吃完之后，桌子上的双吉芝士汉堡就没有了
//                叫醒等待的生产者继续生产
//        双吉芝士汉堡的总数量减一

    @Override
    public void run(){
        while(true){
            synchronized (desk.getLock()){
                if(desk.getCount() == 0){
                    break;
                }else {
                    if(desk.isFlag()){
                        //有双层吉士
                        System.out.println("麦门弟子疯狂炫吧");
                        desk.setFlag(false);
                        desk.getLock().notifyAll();
                        desk.setCount(desk.getCount() -1);
                    }else{
                        //没有双层吉士 等待
                        //使用什么对象当做锁,那么就必须用这个对象去调用等待和唤醒的方法.
                        try {
                            desk.getLock().wait();
                        }catch (Exception e){
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }

            }
        }
    }
}



public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Desk desk = new Desk();

        Foodie f = new Foodie(desk);
        Cooker c = new Cooker(desk);

        f.start();
        c.start();
    }
}

阻塞队列：

阻塞队列继承结构：

常见BlockingQueue的实现类:

• ArrayBlockingQueue: 底层是数组,有界
• LinkedBlockingQueue: 底层是链表,无界.但不是真正的无界,最大为int的最大值

方法：

 实例：

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建阻塞队列的对象,容量为 1
        ArrayBlockingQueue<String> arrayBlockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(1);

        // 存储元素
        arrayBlockingQueue.put("双层吉士");

        // 取元素
        System.out.println(arrayBlockingQueue.take());
        System.out.println(arrayBlockingQueue.take()); // 取不到会阻塞

        System.out.println("程序结束了");
    }
}

案例需求优化：

不再需要Desk这个类，改用阻塞队列

public class Cooker extends Thread{
    private ArrayBlockingQueue<String> bd;

    public Cooker(ArrayBlockingQueue<String> bd) {
        this.bd = bd;
    }
//    生产者步骤：
//            1，判断桌子上是否有汉堡包
//    如果有就等待，如果没有才生产。
//            2，把汉堡包放在桌子上。
//            3，叫醒等待的消费者开吃。

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                bd.put("汉堡包");
                System.out.println("厨师放入一个汉堡包");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}


public class Foodie extends Thread{
    private ArrayBlockingQueue<String> bd;

    public Foodie(ArrayBlockingQueue<String> bd) {
        this.bd = bd;
    }

    @Override
    public void run() {
//        1，判断桌子上是否有汉堡包。
//        2，如果没有就等待。
//        3，如果有就开吃
//        4，吃完之后，桌子上的汉堡包就没有了
//                叫醒等待的生产者继续生产
//        汉堡包的总数量减一
        while (true) {
            try {
                String take = bd.take();
                System.out.println("吃货将" + take + "拿出来吃了");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }

}


public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayBlockingQueue<String> bd = new ArrayBlockingQueue<>(1);

        Foodie f = new Foodie(bd);
        Cooker c = new Cooker(bd);

        f.start();
        c.start();
    }
}