勿以惡小而爲之，勿以善小而不爲--------------------------劉備
勸諸君，多行善事積福報，莫作惡

上一章簡單介紹了同步和死鎖(三),如果沒有看過，請觀看上一章

一. 生產者和消費者問題

生產者和消費者問題，是多線程中很常見的一種問題，生產者生產產品，消費者消費產品，但同時，如果產品過多時，生產者暫停生產，讓消費者抓緊消費，如果產品沒有時，消費者不能消費，讓生產者抓緊生產。

生產的產品是一個實體類，如 Info 類，裏面有 name 和 content 兩種屬性。注意，生產產品時，這兩個屬性應該是配套的，消費時，也應該是配套的。

二. 生產者和消費者問題第一版

二.一消息實體類 Info

很正常的 name 和 content 兩種屬性構成的 pojo.

public class Info {
    private String name;
    private String content;

    public Info(){

    }
    public Info(String name,String content){
        this.name=name;
        this.content=content;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getContent() {
        return content;
    }

    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Info{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", content='" + content + '\'' +
                '}';
    }
}

二.二生產者 Productor

public class Productor implements  Runnable {

    private Info info;

    //傳進來對象
    public Productor(Info info){
        this.info=info;
    }

    private boolean isFirst=true;
    @Override
    public void run() {

        for(int i=0;i<50;i++){

            if(isFirst){  //是第一個，那麼就生產第一個消息

               this.info.setName("兩個蝴蝶飛");
                //生產消息，需要時間
                try {
                    Thread.sleep(500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                this.info.setContent("這是兩個蝴蝶飛");

                isFirst=false;

            }else{

                this.info.setName("老蝴蝶");
                try {
                    Thread.sleep(500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                this.info.setContent("這是老蝴蝶");
                isFirst=true;
            }

        }

    }
}

二.三消費者 Consumer

public class Consumer implements Runnable {

    private Info info;

    public Consumer(Info info){
        this.info=info;
    }
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<50;i++){

            //消費也需要時間
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(info.toString());
        }
    }
}

二.四主程序測試 Demo

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //定義產品對象
        Info info=new Info();

        //生產 和消費用同一個對象 
        Productor productor=new Productor(info);
        //消費
        Consumer consumer=new Consumer(info);


        Thread thread=new Thread(productor);

        Thread thread1=new Thread(consumer);

        //啓動

        thread.start();

        thread1.start();

    }
}

二.五測試運行，發現問題

發現，取出的產品竟然亂套了。這是沒有同步的原因。

在設置內容時，需要進行同步，在取出來內容時，也需要同步。

同步，需要放置在 Info 對象中進行處理。

三. 生產者和消費者同步第二版

將上面的程序進行改寫。

三.一同步產品類 Info

裏面有兩個同步的方法。

public class Info {
    private String name;
    private String content;

    public Info(){

    }
    //設置產品
    public synchronized  void setInfo(String name,String content){

        this.setName(name);
        try {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        this.setContent(content);
    }

    //取出產品
    public synchronized  void getInfo(){
        try {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println(this.getName()+"---->"+this.getContent());
    }

    public String getName() {
        return this.name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getContent() {
        return this.content;
    }

    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
    }
}

三.二生產者 Productor

public class Productor implements  Runnable {

    private Info info=null;

   private boolean isFirst=true;
    public Productor(Info info){
        this.info=info;
    }


    @Override
    public void run() {



        for(int i=0;i<50;i++){

            System.out.println("輸出 i:"+i+",isFirst:"+isFirst);
            if(isFirst){  //是第一個，那麼就生產第一個消息
                this.info.setInfo("兩個蝴蝶飛","這是兩個蝴蝶飛");

                isFirst=false;

            }else{
                this.info.setInfo("老蝴蝶","這是老蝴蝶");

                isFirst=true;
            }

        }

    }
}

三.三消費者 Consumer

public class Consumer implements Runnable {

    private Info info=null;

    public Consumer(Info info){
        this.info=info;
    }
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<50;i++){
            System.out.println("");
            //獲取信息
            this.info.getInfo();
        }
    }
}

三.四主程序測試Demo

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //定義生產者

        Info info=new Info();

        //生產
        Productor productor=new Productor(info);

        //消費
        Consumer consumer=new Consumer(info);

        Thread thread=new Thread(productor);

        Thread thread1=new Thread(consumer);

        //啓動

        thread.start();

        thread1.start();

    }
}

三.五測試運行，發現問題

常常會先生產這一部分，後生產那一部分，並不是生產一個，拿一個。

需要用 Object 對象的 wait() 和 notify()， notifyAll() 方法進行設置。

四. 等待和喚醒生產者和消費者第三版

在Info 對象裏面設置一個標識位，如果生產了一件產品，那麼就生產者先等待，讓消費者去消費好之後，再重新生產，避免多次生產一件產品。

四.一等待和喚醒 Info

package com.yjl.thread.cp.c3;

/**
 * package: com.yjl.thread.cp
 * className: Info
 * Description: 請輸入相應的描述
 *
 * @author : yuezl
 * @Date :2020/6/13 12:53
 */
public class Info {
    private String name;
    private String content;


    //定義標識位
    private boolean flag=false;

    public Info(){

    }
    public synchronized  void setInfo(String name,String content){


        if(flag){  //爲真

            try {
                super.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        this.setName(name);
        try {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        this.setContent(content);

        flag=true;

        //當前只有一個線程，喚醒一個線程, 也可以直接喚醒多個。
        super.notifyAll();
    }

    public synchronized  void getInfo(){

        if(!flag){
            try {
                super.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        try {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println(this.getName()+"---->"+this.getContent());

        flag=false;

        //當前只有一個線程，喚醒一個線程， 也可以直接喚醒多個
        super.notifyAll();
    }

    public String getName() {
        return this.name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getContent() {
        return this.content;
    }

    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
    }
}

生產者，消費者和 Demo 均與第二版的內容一樣。

運行程序，控制檯打印輸出

發現，可以做到每次生產一個產品，取出一個產品的功能了。

但是，這種情況下，只有一個生產者和一個消費者，如果都有兩個呢?

其實，我們可以先創建一個倉庫，當生產時，可以將產品放置到倉庫裏面，當倉庫滿時，纔不讓繼續生產，如果倉庫沒有滿，就繼續生產。當倉庫沒有產品時，就不讓繼續消費了。

五. 倉庫版生產者和消費者第四版

五.一產品 Info 類

Info 就不需要進行等待和喚醒了。

public class Info {
    private String name;
    private String content;


    public Info(){

    }
    public synchronized  void setInfo(String name,String content){

        this.setName(name);
        try {
            Thread.sleep(300);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        this.setContent(content);
    }

    public synchronized  void getInfo(){
        try {
            Thread.sleep(300);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println(this.getName()+"---->"+this.getContent());
    }

    public String getName() {
        return this.name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getContent() {
        return this.content;
    }

    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Info{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", content='" + content + '\'' +
                '}';
    }
}

五.二倉庫 Storage

public class Storage {

    private static final int DEFAULT_SIZE=10;

    //定義一個集合，用於存儲對象信息。
    private volatile List<Info> infoList=new ArrayList<Info>();

    private  volatile int count=0;
    /**
     * 進行生產
     */
    public  void produce(Info info){

       synchronized (infoList) {

            //超過出容易
            if(infoList.size()>=DEFAULT_SIZE){
                System.out.println("生產者:"+Thread.currentThread().getName()+"的物品不能放置進來，因爲倉庫已經滿了,");
                try {

                    infoList.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            System.out.println();
           count++;
            System.out.println("生產者:"+Thread.currentThread().getName()+"生產了一件產品:"
            +info.toString()+",已經放置在倉庫了,倉庫有:"+count+"件商品");
            infoList.add(info);

            infoList.notifyAll();
        }
    }

    /**
     *
     */
    public synchronized  Info consume(){

        synchronized (infoList){

            //爲 0了
            if(infoList.size()<=0){
                System.out.println("消費者:"+Thread.currentThread().getName()+"不能消費產品，因爲倉庫已經空了.");
                 try{
                     infoList.wait();
                 }catch(InterruptedException e){
                     e.printStackTrace();
                 }
            }

            Info lastInfo=infoList.get(count-1);
            infoList.remove(count-1);

            count--;

            System.out.println("消費者:"+Thread.currentThread().getName()+"消費了一件產品:"+lastInfo.toString()
            +",還剩下"+count+"件產品");
            //通知

            infoList.notifyAll();

            return lastInfo;
        }
    }

    //public static List<Info> getInfoList() {
     //   return infoList;
   // }
}

五.三生產者 Productor

public class Productor implements  Runnable {

    private Storage storage;

    private boolean isFirst=true;

    //傳入倉庫
    public Productor(Storage storage){

        this.storage=storage;
    }


    @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<50;i++){
            //定義產品
            Info info=new Info();
           System.out.println("生產者運行i:"+i);

            if(isFirst){  //是第一個，那麼就生產第一個消息
                info.setInfo("兩個蝴蝶飛","這是兩個蝴蝶飛");


                isFirst=false;

            }else{

                info.setInfo("老蝴蝶","這是老蝴蝶");


                isFirst=true;
            }
            //放置到倉庫裏面
            storage.produce(info);

        }

    }
}

五.四消費者 Consumer

public class Consumer implements Runnable {

    private Storage storage;

    public Consumer(Storage storage){

        this.storage=storage;
    }
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<50;i++){

           System.out.println("消費者運行i:"+i);
            //獲取信息
            Info info=storage.consume();

            //info.getInfo();
        }
    }
}

五.五主程序測試 Demo

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //定義生產者

        Storage storage=new Storage();
        //生產
        Productor productor=new Productor(storage);

        //消費
        Consumer consumer=new Consumer(storage);

        Thread thread=new Thread(productor);

        Thread thread1=new Thread(productor);

        Thread thread2=new Thread(consumer);

        Thread thread3=new Thread(consumer);

        //啓動

        thread.start();

        thread1.start();

        thread2.start();

        thread3.start();

    }
}

五.六測試運行，發現問題

發現會生產一件，消費一件，這是兩個生產者和兩個消費者。

如果是三個生產者和一個消費者呢?

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //定義生產者

        Storage storage=new Storage();
        //生產
        Productor productor=new Productor(storage);

        //消費
        Consumer consumer=new Consumer(storage);

        Thread thread=new Thread(productor);

        Thread thread1=new Thread(productor);

        Thread thread2=new Thread(consumer);

        Thread thread3=new Thread(consumer);

        //啓動

        thread.start();

        thread1.start();
        new Thread(productor).start();

        thread2.start();

       // thread3.start();

    }
}

運行程序，查看

倉庫滿了之後，就不能再繼續生產產品了。

如果一個生產者，三個消費者呢?

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //定義生產者

        Storage storage=new Storage();
        //生產
        Productor productor=new Productor(storage);

        //消費
        Consumer consumer=new Consumer(storage);

        Thread thread=new Thread(productor);

        Thread thread1=new Thread(productor);

        Thread thread2=new Thread(consumer);

        Thread thread3=new Thread(consumer);

        //啓動

        thread.start();

       // thread1.start();


        thread2.start();

        thread3.start();

        new Thread(consumer).start();

    }
}

運行程序，

消費者不能取出了，會等待，等待生產者往倉庫裏面放置產品。

生產者和消費者的問題特別重要，一定要掌握。

謝謝您的觀看，如果喜歡，請關注我，再次感謝 !!!

生產者和消費者問題(四)

一. 生產者和消費者問題

二. 生產者和消費者問題第一版

二.一消息實體類 Info

二.二生產者 Productor

二.三消費者 Consumer

二.四主程序測試 Demo

二.五測試運行，發現問題

三. 生產者和消費者同步第二版

三.一同步產品類 Info

三.二生產者 Productor

三.三消費者 Consumer

三.四主程序測試Demo

三.五測試運行，發現問題

四. 等待和喚醒生產者和消費者第三版

四.一等待和喚醒 Info

五. 倉庫版生產者和消費者第四版

五.一產品 Info 類

五.二倉庫 Storage

五.三生產者 Productor

五.四消費者 Consumer

五.五主程序測試 Demo

五.六測試運行，發現問題

通過HPA+CronHPA組合應對業務複雜彈性伸縮場景

Java的自帶註解Annotation(一)

自定義Annotation(二)

註解與反射關聯的應用(三)

UDP通信（二）

TCP實現聊天室(五)

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結

生產者和消費者問題(四)

一. 生產者和消費者問題

二. 生產者和消費者問題第一版

二.一 消息實體類 Info

二.二 生產者 Productor

二.三 消費者 Consumer

二.四 主程序測試 Demo

二.五 測試運行，發現問題

三. 生產者和消費者同步 第二版

三.一 同步產品類 Info

三.二 生產者 Productor

三.三 消費者 Consumer

三.四 主程序測試Demo

三.五 測試運行，發現問題

四. 等待和喚醒 生產者和消費者第三版

四.一 等待和喚醒 Info

五. 倉庫版 生產者和消費者 第四版

五.一 產品 Info 類

五.二 倉庫 Storage

五.三 生產者 Productor

五.四 消費者 Consumer

五.五 主程序測試 Demo

五.六 測試運行，發現問題

二.一消息實體類 Info

二.二生產者 Productor

二.三消費者 Consumer

二.四主程序測試 Demo

二.五測試運行，發現問題

三. 生產者和消費者同步第二版

三.一同步產品類 Info

三.二生產者 Productor

三.三消費者 Consumer

三.四主程序測試Demo

三.五測試運行，發現問題

四. 等待和喚醒生產者和消費者第三版

四.一等待和喚醒 Info

五. 倉庫版生產者和消費者第四版

五.一產品 Info 類

五.二倉庫 Storage

五.三生產者 Productor

五.四消費者 Consumer

五.五主程序測試 Demo

五.六測試運行，發現問題