多線程學習-基礎（十二）生產者消費者模型：wait(),sleep(),notify()實現
阿新 • • 發佈：2018-04-27
都是 exce 生產 runnable 下午 util 庫存 jason 最大
一、多線程模型一：生產者消費者模型
（1）模型圖：（從網上找的圖，清晰明了）
（2）生產者消費者模型原理說明：
這個模型核心是圍繞著一個“倉庫”的概念，生產者消費者都是圍繞著：“倉庫”來進行操作，一個倉庫同時只能被一個生產者線程或一個消費者線程所操作，synchronized鎖住的也是這個倉庫，倉庫是一個容器，所以會有邊界值，0和倉庫可存放上限，在這個上限內，可以設置多種級別，不同的級別可以執行不同的策略流程。
（3）本案例使用知識點：
Thread.currentThread().interrupt();//中斷線程
this.notify();//喚醒其他線程
this.wait();//停止出貨
Thread.sleep(1000);//放置一個線程占用cpu過久
這些知識點都是多線程的基礎知識點，以後會嘗試使用：BlockingQueue,線程池來擴展這些簡單的案例，個人覺得，先掌握好簡單的使用，然後再在其上擴展，記憶會比較深刻一點。
二、案例源碼
案例說明：
本案例有：產品類Product ，倉庫類Warehouse ， 生產者線程（實現Runnable）Producer ， 消費者線程（實現Runnable）Consumer ，以及一個啟動類ThreadStart
好了，直接貼出代碼吧。
產品類Product
1 packagecom.jason.proCusModels; 2 /** 3 * 產品類 4 * @function 5 * @author 小風微涼 6 * @time 2018-4-26 下午8:00:40 7 */ 8 public class Product { 9 //產品名稱 10 private String pName; 11 //產品編號 12 private String proNo; 13 public Product(String pName,String proNo){ 14 this.pName=pName; 15this.proNo=proNo; 16 } 17 //設置getter方法 18 public String getpName() { 19 return pName; 20 } 21 public String getProNo() { 22 return proNo; 23 } 24 //重寫toString方法 25 @Override 26 public String toString() { 27 return "產品名稱："+this.pName+",產品編號："+this.proNo; 28 } 29 }
倉庫類Warehouse
1 package com.jason.proCusModels; 2 import java.util.ArrayList; 3 import java.util.List; 4 /** 5 * 倉庫類 6 * @function 7 * @author 小風微涼 8 * @time 2018-4-26 下午7:59:34 9 */ 10 public class Warehouse { 11 //倉庫名稱 12 private String name; 13 //倉庫最大容量上限 14 private int MAX_COUNT=100; 15 //設置倉庫貨物預警下限：此處可以加設進貨策略，不同的缺貨程度，設置不同的進貨速度（以後再補充） 16 private int MIN_COUNT=20; 17 //倉庫存放商品的容器 18 public static List<Product> proList; 19 //靜態塊 20 static{ 21 proList=new ArrayList<Product>(); 22 } 23 //構造器 24 public Warehouse(String name){ 25 this.name=name; 26 } 27 /** 28 * 倉庫進貨 29 * @param count 進貨數量 30 */ 31 public synchronized void Purchase(int count){ 32 //判斷當前貨物+count是否超過上限 如果超過，則停止進貨 只允許出貨 33 int currCount=proList.size(); 34 if(currCount+count>MAX_COUNT){ 35 this.notify();//喚醒其他線程 36 try { 37 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"準備進貨："+count+"個產品，當前倉庫貨物有："+currCount+"個,【貨物超過倉庫存放上限："+MAX_COUNT+"】,已經停止進貨"); 38 this.wait();//停止進貨 39 } catch (InterruptedException e) { 40 e.printStackTrace(); 41 Thread.currentThread().interrupt();//中斷線程 42 } 43 }else{//判斷：當前貨物+count沒有超過上限 則可以繼續進貨 44 if(currCount<=MIN_COUNT){ 45 System.out.println("當前倉庫剩余貨物數量，在最低警戒線一下，請抓緊時間補貨！！！！！！！"); 46 } 47 //開始進貨 48 for(int i=0;i<count;i++){ 49 //拿到產品 50 Product prod=new Product("IphoneX", "*");//編號隨意，暫時不會用到 51 //入庫 52 proList.add(prod); 53 } 54 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"準備進貨："+count+"個產品，當前倉庫貨物有："+currCount+"個,進貨後倉庫總有："+proList.size()); 55 } 56 try { 57 Thread.sleep(1000);//放置一個線程占用cpu過久 58 } catch (InterruptedException e) { 59 e.printStackTrace(); 60 } 61 } 62 /** 63 * 倉庫出貨 64 * @param count·出貨數量 65 */ 66 public synchronized void Shipments(int count){ 67 //如果當前倉庫貨物余貨為0 或者出貨數量<count 則停止出貨 開始進貨 68 int currCount=proList.size(); 69 if(currCount==0 || currCount<count){ 70 this.notify();//喚醒其他線程 71 try { 72 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"準備出貨："+count+"個產品，當前倉庫貨物有："+currCount+"個,【貨物短缺，請盡快進貨】,已經停止出貨"); 73 this.wait();//停止出貨 74 } catch (InterruptedException e) { 75 e.printStackTrace(); 76 Thread.currentThread().interrupt();//中斷線程 77 } 78 }else{//倉庫貨物充足，可繼續出貨 79 //出貨 80 proList=proList.subList(count, proList.size()); 81 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"準備出貨："+count+"個產品，當前倉庫貨物有："+currCount+"個,出貨後倉庫總有："+proList.size()); 82 } 83 try { 84 Thread.sleep(1000);//放置一個線程占用cpu過久 85 } catch (InterruptedException e) { 86 e.printStackTrace(); 87 } 88 } 89 /** 90 * 拿到倉庫容器 91 * @return 92 */ 93 public static List<Product> getProList() { 94 return proList; 95 } 96 }
生產者線程（實現Runnable）Producer
1 package com.jason.proCusModels; 2 /** 3 * 生產者類（線程） 4 * @function 5 * @author 小風微涼 6 * @time 2018-4-26 下午7:57:47 7 */ 8 public class Producer implements Runnable{ 9 //生產者名稱 10 private String name; 11 //倉庫對象 12 private Warehouse whose;//這樣寫只是為了讓關系更加清晰 實際倉庫容器：Warehouse.proList 13 //消費產品數量 14 private int threadCount; 15 //構造器 16 public Producer(String name,int threadCount,Warehouse whose){ 17 this.name=name; 18 this.whose=whose; 19 this.threadCount=threadCount; 20 } 21 public void run() { 22 Thread.currentThread().setName(this.name); 23 //開始進貨 24 while(true){ 25 whose.Purchase(threadCount); 26 } 27 } 28 }
消費者線程（實現Runnable）Consumer
1 package com.jason.proCusModels; 2 /** 3 * 消費者類（線程） 4 * @function 5 * @author 小風微涼 6 * @time 2018-4-26 下午7:58:59 7 */ 8 public class Consumer implements Runnable{ 9 //消費者名稱 10 private String name; 11 //倉庫對象 12 private Warehouse whose;//這樣寫只是為了讓關系更加清晰 實際倉庫容器：Warehouse.proList 13 //消費產品數量 14 private int threadCount; 15 //構造器 16 public Consumer(String name,int threadCount,Warehouse whose){ 17 this.name=name; 18 this.whose=whose; 19 this.threadCount=threadCount; 20 } 21 public void run() { 22 Thread.currentThread().setName(this.name); 23 //開始出貨 24 while(true){ 25 whose.Shipments(threadCount); 26 } 27 } 28 }
一個啟動類ThreadStart
1 package com.jason.proCusModels; 2 /** 3 * 多線程學習 4 * @function 生產者消費者模型啟動類 5 * @author 小風微涼 6 * @time 2018-4-26 下午8:51:56 7 */ 8 public class ThreadStart { 9 /** 10 * 啟動項 11 * @param args 12 */ 13 public static void main(String[] args) { 14 //創建一個倉庫 15 Warehouse whose=new Warehouse("1號倉庫"); 16 //創建10個生產者線程 17 for(int i=1;i<=10;i++){ 18 new Thread(new Producer(i+"號生產者",(int)(Math.random()*10+1),whose)).start(); 19 } 20 //創建15個消費者線程 21 for(int i=1;i<=15;i++){ 22 new Thread(new Consumer(i+"號消費者",(int)(Math.random()*10+1),whose)).start(); 23 } 24 } 25 }
運行結果：（僅截取部分結果）
當前倉庫剩余貨物數量，在最低警戒線一下，請抓緊時間補貨！！！！！！！ 1號生產者準備進貨：6個產品，當前倉庫貨物有：0個,進貨後倉庫總有：6 12號消費者準備出貨：1個產品，當前倉庫貨物有：6個,出貨後倉庫總有：5 15號消費者準備出貨：3個產品，當前倉庫貨物有：5個,出貨後倉庫總有：2 14號消費者準備出貨：3個產品，當前倉庫貨物有：2個,【貨物短缺，請盡快進貨】,已經停止出貨 11號消費者準備出貨：9個產品，當前倉庫貨物有：2個,【貨物短缺，請盡快進貨】,已經停止出貨 13號消費者準備出貨：2個產品，當前倉庫貨物有：2個,出貨後倉庫總有：0 10號消費者準備出貨：6個產品，當前倉庫貨物有：0個,【貨物短缺，請盡快進貨】,已經停止出貨 4號消費者準備出貨：1個產品，當前倉庫貨物有：0個,【貨物短缺，請盡快進貨】,已經停止出貨 6號消費者準備出貨：2個產品，當前倉庫貨物有：0個,【貨物短缺，請盡快進貨】,已經停止出貨 9號消費者準備出貨：2個產品，當前倉庫貨物有：0個,【貨物短缺，請盡快進貨】,已經停止出貨 8號消費者準備出貨：9個產品，當前倉庫貨物有：0個,【貨物短缺，請盡快進貨】,已經停止出貨 5號消費者準備出貨：5個產品，當前倉庫貨物有：0個,【貨物短缺，請盡快進貨】,已經停止出貨 7號消費者準備出貨：5個產品，當前倉庫貨物有：0個,【貨物短缺，請盡快進貨】,已經停止出貨 3號消費者準備出貨：4個產品，當前倉庫貨物有：0個,【貨物短缺，請盡快進貨】,已經停止出貨 2號消費者準備出貨：3個產品，當前倉庫貨物有：0個,【貨物短缺，請盡快進貨】,已經停止出貨 1號消費者準備出貨：5個產品，當前倉庫貨物有：0個,【貨物短缺，請盡快進貨】,已經停止出貨 當前倉庫剩余貨物數量，在最低警戒線一下，請抓緊時間補貨！！！！！！！ 10號生產者準備進貨：1個產品，當前倉庫貨物有：0個,進貨後倉庫總有：1 當前倉庫剩余貨物數量，在最低警戒線一下，請抓緊時間補貨！！！！！！！ 9號生產者準備進貨：3個產品，當前倉庫貨物有：1個,進貨後倉庫總有：4 當前倉庫剩余貨物數量，在最低警戒線一下，請抓緊時間補貨！！！！！！！ 8號生產者準備進貨：5個產品，當前倉庫貨物有：4個,進貨後倉庫總有：9 當前倉庫剩余貨物數量，在最低警戒線一下，請抓緊時間補貨！！！！！！！ 8號生產者準備進貨：5個產品，當前倉庫貨物有：9個,進貨後倉庫總有：14 當前倉庫剩余貨物數量，在最低警戒線一下，請抓緊時間補貨！！！！！！！ 7號生產者準備進貨：9個產品，當前倉庫貨物有：14個,進貨後倉庫總有：23 6號生產者準備進貨：9個產品，當前倉庫貨物有：23個,進貨後倉庫總有：32 5號生產者準備進貨：1個產品，當前倉庫貨物有：32個,進貨後倉庫總有：33 4號生產者準備進貨：8個產品，當前倉庫貨物有：33個,進貨後倉庫總有：41 3號生產者準備進貨：9個產品，當前倉庫貨物有：41個,進貨後倉庫總有：50 2號生產者準備進貨：8個產品，當前倉庫貨物有：50個,進貨後倉庫總有：58 3號生產者準備進貨：9個產品，當前倉庫貨物有：58個,進貨後倉庫總有：67 4號生產者準備進貨：8個產品，當前倉庫貨物有：67個,進貨後倉庫總有：75 5號生產者準備進貨：1個產品，當前倉庫貨物有：75個,進貨後倉庫總有：76 6號生產者準備進貨：9個產品，當前倉庫貨物有：76個,進貨後倉庫總有：85 6號生產者準備進貨：9個產品，當前倉庫貨物有：85個,進貨後倉庫總有：94 6號生產者準備進貨：9個產品，當前倉庫貨物有：94個,【貨物超過倉庫存放上限：100】,已經停止進貨 7號生產者準備進貨：9個產品，當前倉庫貨物有：94個,【貨物超過倉庫存放上限：100】,已經停止進貨 8號生產者準備進貨：5個產品，當前倉庫貨物有：94個,進貨後倉庫總有：99 9號生產者準備進貨：3個產品，當前倉庫貨物有：99個,【貨物超過倉庫存放上限：100】,已經停止進貨 10號生產者準備進貨：1個產品，當前倉庫貨物有：99個,進貨後倉庫總有：100 2號消費者準備出貨：3個產品，當前倉庫貨物有：100個,出貨後倉庫總有：97 2號消費者準備出貨：3個產品，當前倉庫貨物有：97個,出貨後倉庫總有：94 3號消費者準備出貨：4個產品，當前倉庫貨物有：94個,出貨後倉庫總有：90 3號消費者準備出貨：4個產品，當前倉庫貨物有：90個,出貨後倉庫總有：86 3號消費者準備出貨：4個產品，當前倉庫貨物有：86個,出貨後倉庫總有：82 3號消費者準備出貨：4個產品，當前倉庫貨物有：82個,出貨後倉庫總有：78 5號消費者準備出貨：5個產品，當前倉庫貨物有：78個,出貨後倉庫總有：73
說明：這個用不著分析了，過程和結果很明顯，思路還處於初級階段，以後會慢慢改進優化。如果您有好的建議，歡迎指正，交流促進進步！
多線程學習-基礎（十二）生產者消費者模型：wait(),sleep(),notify()實現