從生產者-消費者模型瞭解線程、同步、鎖（java）

代碼主要包括4個類和1個測試類：

一、Egg 類: 雞蛋，能夠由生產者放入到籃子中，供消費者消費食用。

二、Blanket 類：一個籃子，最多能裝5個雞蛋。

三、Producer 類： 生產者（能夠有1個或多個，但一次只能由一我的放入1個），負責把雞蛋放入到籃子中。

四、Customer 類 :消費者（能夠有1個或多個，但一次只能由一我的吃1個）， 會把籃子裏的雞蛋取走食用。

五、Tester 類 : 用於測試，可設置多個生產者和消費者。

一、Egg類，有一個ID屬性，用於標識生產和消費的雞蛋是哪個雞蛋，直觀一點:

public class Egg {
	int id;
	public Egg (int id) {
		this.id = id;
	}
	public String toString () {
		return "雞蛋" + id;
	}
 }

二、Blanket類，其中的放入雞蛋（add）和吃雞蛋（eat）方法使用了同步鎖，即同一時間內只能由一我的操做籃子，放入雞蛋或吃雞蛋：

public class Blanket {
	int count = 0;
	Egg [] eggs = new Egg[5];

	public synchronized void eat() {
		while(count == 0){
			try{
				this.wait();//當籃子裏雞蛋數目爲0時，等待生產者放入雞蛋
			}catch(InterruptedException ex) {
				ex.printStackTrace();
			}
		}
		this.count--;
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "吃了"+this.eggs[count].toString());
		this.notifyAll();
	}
	public synchronized void add(Egg e) {
		while(count == 5){
			try {
				this.wait();//當籃子裏有5個雞蛋時，先休息
			}catch(InterruptedException ex){
				ex.printStackTrace();
			}
		}
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "生產了:" + e.toString());
		this.eggs[count] = e;//生產雞蛋
		count++;
		this.notifyAll();//喚醒消費者
		
	}
}

三、Producer 類，繼承Runable的生產者，在條件容許（籃子雞蛋未滿）的狀況不停的放入雞蛋:

public class Producer implements Runnable{
	Blanket blanket;
	public Producer(Blanket blanket) {
		this.blanket = blanket;
	}
	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		while(true){
			int i = blanket.count;
			Egg e = new Egg(i);
			blanket.add(e);
			try {
				Thread.sleep((int)(Math.random()*1000));
			} catch (InterruptedException ex) {
				ex.printStackTrace();
			}
		}
	}

}

四、Customer 類 ，繼承Runable 的消費者，在籃子裏有雞蛋的時候就會去取出來吃：

public class Customer implements Runnable {
	Blanket blanket;
	public Customer(Blanket blanket) {
		this.blanket = blanket;
	}
	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		while(true) {
			blanket.eat();
			try{
				Thread.sleep((int)(Math.random()*2800));
			}catch(InterruptedException ex){
				ex.printStackTrace();
			}
		}
	}

}

五、Tester 類，用於進行測試，定義一個籃子，和1個或多個生產者，消費者，使這些生產者和消費者共用一個籃子：

public class Tester {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Blanket b = new Blanket();
		Producer p = new Producer(b);
		Producer q = new Producer(b);
		Customer c = new Customer(b);
		Customer d = new Customer(b);
		Customer e = new Customer(b);
		Customer f = new Customer(b);
		new Thread(p,"生產者A").start();
		new Thread(q,"生產者B").start();
		new Thread(c,"消費者A").start();
		new Thread(d,"消費者B").start();
		new Thread(e,"消費者C").start();
		new Thread(f,"消費者D").start();
	}

}

上面的程序運行效果以下:

生產者A生產了:雞蛋0
消費者A吃了雞蛋0
生產者B生產了:雞蛋0
消費者B吃了雞蛋0
生產者A生產了:雞蛋0
消費者D吃了雞蛋0
生產者A生產了:雞蛋0
消費者C吃了雞蛋0
生產者A生產了:雞蛋0
生產者B生產了:雞蛋1
消費者D吃了雞蛋1
生產者B生產了:雞蛋1
生產者A生產了:雞蛋2
生產者A生產了:雞蛋3
生產者A生產了:雞蛋4
消費者B吃了雞蛋4
生產者B生產了:雞蛋5
消費者A吃了雞蛋5
生產者A生產了:雞蛋5
消費者B吃了雞蛋5

它將不停的運行下去，不會出現死鎖。代碼的同步（synchronized）模塊設置在共用的資源（籃子）中，每次只能由一名生產者或者消費者操做籃子，其餘人處於等待（wait）狀態，等它操做完了，它才通知其餘人（notifyAll），其它人則經過競爭，而後只有一個競爭勝利的能夠操做籃子，如此循環。