生产者消费者问题是研究多线程时绕不开的问题，描述的是有一块生产者和消费者共享的有界缓冲区，生产者往缓冲区放入产品，消费者从缓冲区取走产品，这个过程可以无休止的执行，不能因缓冲区满生产者放不进产品而终止，也不能因缓冲区空消费者无产品可取而终止。
解决生产者消费者问题的方法有两种，一种是采用某种机制保持生产者和消费者之间的同步，一种是在生产者和消费者之间建立一个管道。前一种有较高的效率并且可控制性较好，比较常用，后一种由于管道缓冲区不易控制及被传输数据对象不易封装等原因，比较少用。
同步问题的核心在于，CPU是按时间片轮询的方式执行程序，我们无法知道某一个线程是否被执行、是否被抢占、是否结束等，因此生产者完全可能当缓冲区已满的时候还在放入产品，消费者也完全可能当缓冲区为空时还在取出产品。现在同步问题的解决方法一般是采用信号或者加锁机制，即生产者线程当缓冲区已满时放弃自己的执行权，进入等待状态，并通知消费者线程执行。消费者线程当缓冲区已空时放弃自己的执行权，进入等待状态，并通知生产者线程执行。这样一来就保持了线程的同步，并避免了线程间互相等待而进入死锁状态。
JAVA语言提供了独立于平台的线程机制，保持了write once, run anywhere的特色。同时也提供了对同步机制的良好支持。
JAVA中一共有四种方法支持同步，其中三个是同步方法，一个是管道方法。
①方法wait()/notify()
②方法await()/signal()
③阻塞队列方法BlockingQueue
④管道方法PipedInputStream/PipedOutputStream
一、方法wait()/notify()
wait()和notify()是根类Object的两个方法，也就意味着所有的AVA类都具有这个两个方法，可以认为所有的对象默认都具有一个锁，虽然看不到也无法直接操作，但它是存在的。
wait()方法表示：当缓冲区已满或空时，生产者或消费者线程停止自己的执行，放弃锁，使自己处于等待状态，让另一个线程开始执行。
notify()方法表示：当生产者或消费者对缓冲区放入或取出一个产品时，向另一个线程发出可执行通知，同时放弃锁，使自己处于等待状态。
import java.util.LinkedList; public class Sycn1 { private LinkedList<Object> myList = new LinkedList<Object>(); private int MAX = 10; public void start() { new Thread(new Producer()).start(); new Thread(new Consumer()).start(); } public static void main(String[] args) throws Exception { Sycn1 s1 = new Sycn1(); s1.start(); } class Producer implements Runnable { public void run() { while (true) { synchronized (myList) { try { while (myList.size() == MAX) { System.out.println("warning: it's full!"); myList.wait(); } Object o = new Object(); if (myList.add(o)) { System.out.println("Producer: " + o); myList.notify(); } } catch (InterruptedException ie) { System.out.println("producer is interrupted!"); } } } } } class Consumer implements Runnable { public void run() { while (true) { synchronized (myList) { try { while (myList.size() == 0) { System.out.println("warning: it's empty!"); myList.wait(); } Object o = myList.removeLast(); System.out.println("Consumer: " + o); myList.notify(); } catch (InterruptedException ie) { System.out.println("consumer is interrupted!"); } } } } } } |
