目錄

• 前言
• 一、案例描述
• 二、創建快遞柜
• 三、創建生產者類
• 四、創建消費者類
• 五、測試類
• 總結

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前言

生產者消費者模式屬于一種經典的多線程協作的模式，弄清生產者消費者問題能夠讓我們對于多線程編程有更深刻的理解，下面，為大家分享一個生產者消費者的案例。

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一、案例描述

這里以快遞為例，假設有一個快遞柜，用來存快遞，然后有快遞員和取件人，快遞員往快遞柜里存快遞，取件人從快遞柜中取走快遞。快遞員作為生產者，取件人作為消費者，當兩者在一個時間段同時進行多次自己的操作時，很明顯這就是多線程編程的生產者消費者實例了。在這里，我們希望快遞員（生產者）存入一個快遞，取件人（消費者）就拿走一個快遞，如果快遞還沒有被取走，那么生產者應該等待，而如果快遞柜里沒有快遞，則消費者應該等待。

首先來明確一下，這個案例我們需要準備：

快遞柜類（Box）：包含一個成員變量，表示快遞的序號，并提供存快遞和取快遞的操作方法

生產者類（Producer）：實現Runnable接口，包含存快遞的方法

消費者類（Customer）：實現Runnable接口，包含取快遞的方法

測試類（BoxDemo）：測試類按如下步驟實現這個案例
（1） 創建快遞柜對象作為共享數據區域
（2） 創建生產者，把快遞柜對象作為參數傳遞至構造方法，因為生產者需要完成存快遞的操作
（3）創建消費者，把快遞柜作為對象傳遞至構造方法，因為消費者需要完成取快遞的操作
（4）創建兩個線程，將生產者和消費者對象分別作為參數傳遞至線程的構造方法，然后啟動線程

下面是具體實現：

二、創建快遞柜

代碼如下：

public class Box {//定義成員變量表示第幾個快遞（快遞序號）private int express;//定義一個成員變量用于表示快遞柜的狀態private boolean flag = false;//存快遞public synchronized void put(int express) {//如果有快遞，那么快遞員應該等待取件人來取快遞if (flag) {try {wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//如果沒有快遞，那么快遞員就存入快遞this.express = express;System.out.println("快遞員將第" + this.express + "個快遞存入了快遞柜");//別忘了存完修改快遞柜的狀態flag = true;//修改完快遞柜狀態后，喚醒其他在等待的線程notifyAll();}//取快遞public synchronized void get() {//如果有快遞，那么取件人就取走快遞if (flag) {System.out.println("取件人取出了第" + this.express + "個快遞");flag = false;notifyAll();} else {//沒有快遞，那么取件人就等待try {wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}} }

說明：

如之前的分析，我們創建了一個Box類當做快遞柜，除了表示快遞序號的成員變量以外和對應的存快遞、取快遞方法外，還包括一個用來標記快遞柜狀態的變量，因為線程執行時需要這個標記來判斷是該執行還是等待。存快遞和取快遞的方法都加上了sychronized變成了同步方法，因為用于等待的wait（）方法和喚醒的notifyAll（）方法要在sychronized塊中使用，否則會拋出 IllegalMonitorStateException異常而無法執行。

三、創建生產者類

代碼如下：

public class Producer implements Runnable{private Box b;public Producer(Box b){this.b = b;}@Overridepublic void run() {for(int i = 1 ;i<11;i++){b.put(i);}} }

說明：

快遞員當做生產者類，它實現了Runnable接口，重寫了run（）方法，并且有一個Box類型的成員變量，和一個以這個成員變量為參數的構造方法，因為在這個類中要調用存快遞的操作。在這里，run（）方法里一共存入了10次快遞。

四、創建消費者類

代碼如下：

public class Customer implements Runnable{private Box b ;public Customer(Box b){this.b = b;}@Overridepublic void run() {while(true){b.get();}} }

說明：

同生產者類一樣，消費者（取件人）類也實現了Runnable接口，重寫了run（）方法，同樣有一個Box類型的成員變量，和一個以這個成員變量為參數的構造方法，因為這個類里會調用取快遞的操作。由于能取快遞的次數是由生產者（快遞員）存入多少快遞決定的，所以這里我們直接用while循環就好了。

五、測試類

在測試類中，我們分別創建快遞柜、生產者和消費者的對象，將快遞柜對象作為參數分別傳入生產者和消費者創建時的構造方法。然后創建兩個線程，分別將生產者和消費者對象作為構造方法的參數傳遞，最后啟動線程，觀察結果。

代碼如下：

public class BoxDemo {public static void main(String[] args) {//創建快遞柜對象Box box = new Box();//創建生產者和消費者對象Producer p = new Producer(box);Customer c = new Customer(box);//創建兩個線程Thread t1 = new Thread(p,"生產者線程");Thread t2 = new Thread(c,"消費者線程");//啟動線程t1.start();t2.start();} }

執行結果：

可以看到，快遞員和取件人有序地完成了10個快遞的存和取。

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總結

以上就是一個簡單的生產者和消費者的案例，從這里面我們可以看出，這種模式除了生產者、消費者以外，還有一個很重要的中介的數據緩存區，也就是案例中的快遞柜，生產者往里面“丟”，消費者從里面“拿”，這樣三者才構成了完整的生產者消費者模式。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的生产者消费者案例的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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