用wait和notify/notifyAll实现生产者消费者模式

生产者消费者模式的实现方式有很多种，比如采用Condition条件变量或者利用阻塞队列来进行实现。本文将采用Object中自带的wait和notify/notifyAll方法来实现这个模式。实现代码如下：

import java.util.LinkedList;

public class ProducerConsumerPattern{

	public static final int MAX_CAPACITY = 5;      //缓冲区最大容量
	static LinkedList<Object> list = new LinkedList<Object>();   //用一个Linked作为缓冲区
	static class Producer implements Runnable {         //生产者
		public void run() {
			while(true) {                    //循环生产产品
				synchronized(list) {    //获取缓冲区的锁
					while(list.size()==MAX_CAPACITY) {   // 如果缓冲区已满，
						try {
							System.out.println("当前产品个数为" + list.size() + "已达到最大容量，等待消费者消费。。。");
							list.wait();                  //则调用wait进行阻塞，并释放缓冲区的锁
						} catch (InterruptedException e) {
							e.printStackTrace();
						}
					}
					System.out.println("当前产品个数为" + list.size());
					list.add(new Object());               //缓冲区未满，则生产产品
					System.out.println("生产了一个产品，当前产品个数为" + list.size());
					list.notifyAll();             //生产完一个产品之后，通知所有阻塞在wait调用中的线程
				}
				try {
					Thread.sleep(1000);   //模拟花费一段时间进行生产
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}
	
	static class Consumer implements Runnable {    //消费者
		public void run() {
			while(true) {         //不断消费产品
				synchronized(list) {    //获取缓冲区的锁
					while(list.size()==0) {       //如果缓冲区为空，
						try {
							System.out.println("当前产品个数为" + list.size() + "，等待生产者生产。。。");
							list.wait();     //则进行阻塞，并释放缓冲区的锁
						} catch (InterruptedException e) {
							e.printStackTrace();
						}
					}
					System.out.println("当前产品个数为" + list.size());
					list.remove();     //缓冲区不空，则消费一个产品
					System.out.println("消费了一个产品，当前产品个数为" + list.size());
					list.notifyAll();    //消费一个产品之后，通知所有阻塞在wait调用上的线程
				}
				try {
					Thread.sleep(2000);   //模拟花费一段时间进行消费
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		for(int i=0; i<3; i++) {     //创建3个生产者进行生产
			new Thread(new Producer()).start();
		}
		for(int i=0; i<5; i++) {    //创建5个消费者进行消费
			new Thread(new Consumer()).start();
		}
		
	}
}
           

某一次的运行结果如下：

当前产品个数为0

生产了一个产品，当前产品个数为1

当前产品个数为1

生产了一个产品，当前产品个数为2

当前产品个数为2

生产了一个产品，当前产品个数为3

当前产品个数为3

消费了一个产品，当前产品个数为2

当前产品个数为2

消费了一个产品，当前产品个数为1

当前产品个数为1

消费了一个产品，当前产品个数为0

当前产品个数为0，等待生产者生产。。。

当前产品个数为0，等待生产者生产。。。

当前产品个数为0

生产了一个产品，当前产品个数为1

………………（省略部分过程）

当前产品个数为3

生产了一个产品，当前产品个数为4

当前产品个数为4

生产了一个产品，当前产品个数为5

当前产品个数为5已达到最大容量，等待消费者消费。。。

当前产品个数为5

消费了一个产品，当前产品个数为4

总结：在实现这个模式的过程中也遇到了一些问题，通过解决遇到的这些问题使自己对java多线程的机制也有了更进一步的了解。有些东西以为自己会，其实并不真的会，还是要多实践。

水平有限，如有不当之处，还望指正！