多線程 - 生產者消費者問題

（一）生產者消費者問題：

　　1.題目：

　　　　採用Java 多線程技術，設計實現一個符合生產者和消費者問題的程序。 對一個對象（槍膛）進行操做，其最大容量是10顆子彈。 生產者線程是一個壓入線程，它不斷向槍膛中壓入子彈；消費者線程是一個射出線程，它不斷從槍膛中射出子彈。

　　2.分析：

　　　　這是個生產者與消費者問題，也是線程的同步問題， 爲了防止執行個線程訪問一個資源時出現忙等待，要使用的wait-notify函數，是兩個線程交替執行。

　　3.解題步驟：

　　　　a.建立一個Factory類，包含Produce()方法和Consume()方法;

　　　　b.建立一個Producer線程，模擬生產子彈;

　　　　c.建立一個Consume線程，模擬消費子彈 ;

　　　　d.建立一個測試類Demo.

　　4.畫圖理解：

　　5.擴展 - 線程安全問題

　　　　（1）線程安全出現的緣由：

　　　　　　a.多線程的環境下；（單線程不會出現安全問題）

　　　　　　b.多個線程擁有資源；

　　　　　　c.對共享資源的操做不是原子性的。（原子性是指一次操做要麼執行完，要麼不執行）

　　　　（2）那麼怎麼解決線程安全問題呢？

　　　　　　答：使用同步代碼塊。

　　　　　　　　格式：
         　　　　　　　　sychronized (對象) {
            　　　　　　　　　要同步的代碼塊(你走我不走，我走你不走)
        　　　　　　　　 }

（二）代碼體現：

　　1.建立一個Factory類

public class Factory { String name;//加工廠名字 int MAX_SIZE;//最多加工子彈數目 int size;//當前剩餘子彈數 public Factory(String name, int MAX_SIZE) { this.name = name; this.MAX_SIZE = MAX_SIZE; } //使用同步方法，保證線程安全 public synchronized void produce(){ while (size >= MAX_SIZE){ try { //子彈充足，等待消費  wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } try { //加工子彈累了，休息會 Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //生產了一顆子彈 size++; System.out.println("壓入了一顆子彈,還剩下" + size + "顆"); //喚醒等待的全部線程  notifyAll(); } //使用同步方法，保證線程安全 public synchronized void consume(){ while (size <= 0){ try { //沒有子彈了，等待  wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } try { Thread.sleep(200);//射出子彈累了，休息會 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } //射出了一顆子彈 size--; System.out.println("射出了一顆子彈，還剩下" + size + "顆"); //喚醒等待的全部線程  notifyAll(); } }

Factory

　　2.建立一個Producer類實現Runnable接口

public class Producer implements Runnable { Factory factory; public Producer(Factory factory) { this.factory = factory; } @Override public void run() { //循環生產 while (true){ factory.produce(); } } }

Producer

　　3.建立一個Consume類實現Runnable接口

public class Consumer implements Runnable{ Factory factory; public Consumer(Factory factory) { this.factory = factory; } @Override public void run() { //循環消費 while (true){ factory.consume(); } } }

Consumer

　　4.建立一個測試類Demo

public class Demo { public static void main(String[] args) { //建立一個加工廠 Factory factory = new Factory("子彈加工廠",200); //建立一個生產者對象和一個消費者對象 Producer producer = new Producer(factory); Consumer consumer = new Consumer(factory); //建立一個生產者線程和一個消費者線程 Thread t1 = new Thread(producer); Thread t2 = new Thread(consumer); //啓動線程  t1.start(); t2.start(); } }

Demo