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摘要：寄語天眼之父南仁東，心無旁騖，為崇山峻嶺間的中國天眼燃盡生命，看似一口大鍋，天眼是世界上最大最靈敏的單口徑射電望遠鏡，可以接受百億光年外的電磁信號。南仁東總工程師執著追求科學夢想的精神，將激勵一代又一代科技工作者繼續奮斗，勇攀世界科技高峰。
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本系列文章將主要針對JAVA一些基礎知識點進行講解，為平時歸納所總結，不管是剛接觸JAVA開發菜鳥還是業界資深人士，都希望對廣大同行帶來一些幫助。若有問題請及時留言或加QQ：243042162。
寄語：生產者消費者問題
“天眼”之父南仁東，心無旁騖，為崇山峻嶺間的中國“天眼”燃盡生命，看似一口“大鍋”，天眼是世界上最大、最靈敏的單口徑射電望遠鏡，可以接受百億光年外的電磁信號。南仁東總工程師執著追求科學夢想的精神，將激勵一代又一代科技工作者繼續奮斗，勇攀世界科技高峰。作為IT界的從業者，我們需要緊跟時代的步伐，踏過平庸，一生為科技筑夢。
1. 背景
生產者消費者問題（Producer-consumer problem），也稱有限緩沖問題（Bounded-buffer problem），是一個多線程同步問題的經典案例。生產者生成一定量的數據放到緩沖區中，然后重復此過程；與此同時，消費者也在緩沖區消耗這些數據。生產者和消費者之間必須保持同步，要保證生產者不會在緩沖區滿時放入數據，消費者也不會在緩沖區空時消耗數據。不夠完善的解決方法容易出現死鎖的情況，此時進程都在等待喚醒。
2. 條件
生產者僅僅在倉儲未滿時候生產, 倉滿則停止生產.
生產者在生產出可消費產品時候, 應該通知等待的消費者去消費.
消費者僅僅在倉儲有產品時候才能消費, 倉空則等待.
消費者發現倉儲沒產品可消費時候會通知生產者生產.
3.實現方式
wait() / notify()方法
await() / signal()方法
BlockingQueue阻塞隊列方法
Semaphore方法
PipedInputStream / PipedOutputStream
下面主要針對前面三種方式做代碼實現
（1） wait() / notify()方法
public class ProducerMain {
private static Integer count=0;
private final Integer full=10;
private static String LOCK="LOCK";
class Producer implements Runnable{
@Override
public void run() {
// for(int i=0;i<10;i++){
// try {
// Thread.sleep(3000);
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// }
synchronized (LOCK){
while(count==full){
try {
LOCK.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
count++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生產者生產，目前共生產了："+count);
LOCK.notifyAll();
}
}
}
class Consumer implements Runnable{
@Override
public void run() {
synchronized (LOCK){
while (count==0){
try {
LOCK.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
count--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生產者消費，目前共剩余："+count);
LOCK.notifyAll();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
ProducerMain producer = new ProducerMain();
new Thread(producer.new Producer()).start();
new Thread(producer.new Consumer()).start();
new Thread(producer.new Producer()).start();
new Thread(producer.new Consumer()).start();
new Thread(producer.new Producer()).start();
new Thread(producer.new Consumer()).start();
new Thread(producer.new Producer()).start();
new Thread(producer.new Consumer()).start();
}
}
輸出結果
Thread-0生產者生產，目前共生產了：1 Thread-5生產者消費，目前共剩余：0 Thread-2生產者生產，目前共生產了：1 Thread-7生產者消費，目前共剩余：0 Thread-6生產者生產，目前共生產了：1 Thread-1生產者消費，目前共剩余：0 Thread-4生產者生產，目前共生產了：1 Thread-3生產者消費，目前共剩余：0
（2）await() / signal()方法
public class ReentrantLockDemo {
private static Integer count = 0;
private final Integer FULL = 10;
final Lock lock = new ReentrantLock();
final Condition NotFull = lock.newCondition();
final Condition NotEmpty = lock.newCondition();
class Producer implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
lock.lock();
try {
while (count == FULL) {
try {
NotFull.await();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
count++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ "生產者生產，目前總共有" + count);
NotEmpty.signal();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
}
class Consumer implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
lock.lock();
try {
while (count == 0) {
try {
NotEmpty.await();
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
}
count--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ "消費者消費，目前總共有" + count);
NotFull.signal();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
ReentrantLockDemo hosee = new ReentrantLockDemo();
new Thread(hosee.new Producer()).start();
new Thread(hosee.new Consumer()).start();
new Thread(hosee.new Producer()).start();
new Thread(hosee.new Consumer()).start();
new Thread(hosee.new Producer()).start();
new Thread(hosee.new Consumer()).start();
new Thread(hosee.new Producer()).start();
new Thread(hosee.new Consumer()).start();
}
}
輸出結果
Thread-0生產者生產，目前總共有1 Thread-2生產者生產，目前總共有2 Thread-1消費者消費，目前總共有1 Thread-7消費者消費，目前總共有0 Thread-6生產者生產，目前總共有1 Thread-5消費者消費，目前總共有0 Thread-4生產者生產，目前總共有1 Thread-3消費者消費，目前總共有0 Thread-0生產者生產，目前總共有1 Thread-2生產者生產，目前總共有2 Thread-1消費者消費，目前總共有1 Thread-6生產者生產，目前總共有2 Thread-7消費者消費，目前總共有1 Thread-5消費者消費，目前總共有0 Thread-4生產者生產，目前總共有1 Thread-3消費者消費，目前總共有0 Thread-0生產者生產，目前總共有1 Thread-2生產者生產，目前總共有2 Thread-1消費者消費，目前總共有1 Thread-7消費者消費，目前總共有0 Thread-6生產者生產，目前總共有1 Thread-5消費者消費，目前總共有0 Thread-4生產者生產，目前總共有1 Thread-3消費者消費，目前總共有0 Thread-0生產者生產，目前總共有1 Thread-2生產者生產，目前總共有2 Thread-1消費者消費，目前總共有1 Thread-7消費者消費，目前總共有0 Thread-6生產者生產，目前總共有1 Thread-5消費者消費，目前總共有0 Thread-4生產者生產，目前總共有1 Thread-3消費者消費，目前總共有0 Thread-0生產者生產，目前總共有1 Thread-2生產者生產，目前總共有2 Thread-1消費者消費，目前總共有1 Thread-6生產者生產，目前總共有2 Thread-7消費者消費，目前總共有1 Thread-5消費者消費，目前總共有0 Thread-4生產者生產，目前總共有1 Thread-3消費者消費，目前總共有0 Thread-2生產者生產，目前總共有1 Thread-0生產者生產，目前總共有2 Thread-1消費者消費，目前總共有1 Thread-7消費者消費，目前總共有0 Thread-6生產者生產，目前總共有1 Thread-5消費者消費，目前總共有0 Thread-4生產者生產，目前總共有1 Thread-3消費者消費，目前總共有0 Thread-2生產者生產，目前總共有1 Thread-0生產者生產，目前總共有2 Thread-1消費者消費，目前總共有1 Thread-6生產者生產，目前總共有2 Thread-7消費者消費，目前總共有1 Thread-5消費者消費，目前總共有0 Thread-4生產者生產，目前總共有1 Thread-3消費者消費，目前總共有0 Thread-2生產者生產，目前總共有1 Thread-0生產者生產，目前總共有2 Thread-1消費者消費，目前總共有1 Thread-6生產者生產，目前總共有2 Thread-7消費者消費，目前總共有1 Thread-5消費者消費，目前總共有0 Thread-4生產者生產，目前總共有1 Thread-3消費者消費，目前總共有0 Thread-2生產者生產，目前總共有1 Thread-0生產者生產，目前總共有2 Thread-1消費者消費，目前總共有1 Thread-6生產者生產，目前總共有2 Thread-7消費者消費，目前總共有1 Thread-4生產者生產，目前總共有2 Thread-5消費者消費，目前總共有1 Thread-3消費者消費，目前總共有0 Thread-0生產者生產，目前總共有1 Thread-2生產者生產，目前總共有2 Thread-1消費者消費，目前總共有1 Thread-6生產者生產，目前總共有2 Thread-7消費者消費，目前總共有1 Thread-5消費者消費，目前總共有0 Thread-4生產者生產，目前總共有1 Thread-3消費者消費，目前總共有0
（3）BlockingQueue阻塞隊列方法
public class BlockingQueueMain {
private static Integer count = 0;
final BlockingQueue bq = new ArrayBlockingQueue(10);
class Producer implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
try {
bq.put(1);
count++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ "生產者生產，目前總共有" + count);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
class Consumer implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
try {
bq.take();
count--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ "消費者消費，目前總共有" + count);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
BlockingQueueMain hosee = new BlockingQueueMain();
new Thread(hosee.new Producer()).start();
new Thread(hosee.new Consumer()).start();
new Thread(hosee.new Producer()).start();
new Thread(hosee.new Consumer()).start();
new Thread(hosee.new Producer()).start();
new Thread(hosee.new Consumer()).start();
new Thread(hosee.new Producer()).start();
new Thread(hosee.new Consumer()).start();
}
}
輸出結果
Thread-1消費者消費，目前總共有0 Thread-4生產者生產，目前總共有1 Thread-0生產者生產，目前總共有0 Thread-5消費者消費，目前總共有0 Thread-3消費者消費，目前總共有0 Thread-2生產者生產，目前總共有1 Thread-6生產者生產，目前總共有1 Thread-7消費者消費，目前總共有0 Thread-4生產者生產，目前總共有1 Thread-1消費者消費，目前總共有0 Thread-0生產者生產，目前總共有1 Thread-5消費者消費，目前總共有0 Thread-2生產者生產，目前總共有1 Thread-3消費者消費，目前總共有0 Thread-6生產者生產，目前總共有0 Thread-7消費者消費，目前總共有0 Thread-4生產者生產，目前總共有0 Thread-1消費者消費，目前總共有0 Thread-0生產者生產，目前總共有1 Thread-5消費者消費，目前總共有0 Thread-2生產者生產，目前總共有1 Thread-3消費者消費，目前總共有0 Thread-6生產者生產，目前總共有1 Thread-7消費者消費，目前總共有0 Thread-4生產者生產，目前總共有1 Thread-1消費者消費，目前總共有0 Thread-0生產者生產，目前總共有1 Thread-5消費者消費，目前總共有0 Thread-2生產者生產，目前總共有1 Thread-3消費者消費，目前總共有0 Thread-6生產者生產，目前總共有1 Thread-7消費者消費，目前總共有0 Thread-4生產者生產，目前總共有2 Thread-0生產者生產，目前總共有1 Thread-1消費者消費，目前總共有0 Thread-5消費者消費，目前總共有1 Thread-2生產者生產，目前總共有1 Thread-3消費者消費，目前總共有0 Thread-6生產者生產，目前總共有1 Thread-7消費者消費，目前總共有0
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摘要：一個進程可以有多個線程。線程又叫做輕量級進程。這樣兩個進程相互無休止地等待下去，均無法繼續執行，此時兩個進程陷入死鎖狀態。不剝奪條件進程所獲得的資源在未使用完畢之前，不能被其他進程強行奪走，即只能由獲得該資源的進程自己來釋放只能是主動釋放。 歡迎進入JAVA基礎課程 博客地址：https://blog.csdn.net/houjiyu...本系列文章將主要針對JAVA一些基礎知識點進...
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