详解Java设计模式中的生产-消费者模式及代码实现

最近有网友面试中遇到了，生产者 消费者问题。我在这里整理一下，分享出来。对于多线程程序来说，不管任何编程语言，生产者和消费者模型都是最经典的。

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：

生产者仅仅在仓储未满时候生产，仓满则停止生产。
消费者仅仅在仓储有产品时候才能消费，仓空则等待。
当消费者发现仓储没产品可消费时候会通知生产者生产。
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。
以下为全部代码

package com.xttblog.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
* 业余草 ：www.xttblog.com
* ProducerConsumer是主类，Producer生产者，Consumer消费者，Product产品，Storage仓库
*/
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
*/
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
*/
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
*/
public class Storage {
BlockingQueue<Product> queues = new LinkedBlockingQueue<Product>(10);

public void push(Product p) throws InterruptedException {
queues.put(p);
}

public Product pop() throws InterruptedException {
return queues.take();
}
}

public class Product {
private int id;

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

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

以下为运行结果

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).
===============

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