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简介

一般来说，生产者和消费者模式可以实现对任务数量的控制，防止任务过多，导致程序处理不来。

主要思想

当队列满时，生产者需要等待队列有空间才能继续往里面放入商品，而在等待的期间内，生产者必须释放对临界资源（即队列）的占用权。因为生产者如果不释放对临界资源的占用权，那么消费者就无法消费队列中的商品，就不会让队列有空间，那么生产者就会一直无限等待下去。
因此，一般情况下，当队列满时，会让生产者交出对临界资源的占用权，并进入挂起状态。然后等待消费者消费了商品，然后消费者通知生产者队列有空间了。
同样地，当队列空时，消费者也必须等待，等待生产者通知它队列中有商品了。这种互相通信的过程就是线程间的协作。

总结：

队列满，生产者等待，消费者消费
队列空，消费者等待，生产者生产

案例

假设有生产者可以生产包子，消费者消费包子，这里是实现方式是使用阻塞队列BlockingQueue实现的

1、定义生产者

package productConsumerMode.blockingQueue;import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;/*** 生产者*/
public class Producer implements Runnable {//该字段用于做是否循环的字段  这里使用volatile保证可见性和防止指令重排private volatile boolean isRunning = true;//线程休眠时间，防止线程调用速度太快private final static int SLEEP_TIME = 1000;//包子阻塞队列，用来存储生产的包子private BlockingQueue<String> bumQueue;//包子序号private static AtomicInteger serial = new AtomicInteger();/*** 构造方法* 参数为：包子队列*/public Producer(BlockingQueue<String> bumQueue) {this.bumQueue = bumQueue;}/*** 重写run方法*/@Overridepublic void run() {//当isRunning=true的时候，循环进行生产while (isRunning) {try {/*** boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit) 若2秒还没有加入，则代表队列阻塞，这时候打印加入队列失败,否则则加入队列*/if (!bumQueue.offer("包子" + serial.getAndAdd(1), 2, TimeUnit.SECONDS)) {System.out.println("队列的数量为：" + bumQueue.size() + "，无法加入队列");} else {System.out.println("【生产者】" + Thread.currentThread().getName() + "生产包子" + serial.get());}//线程休眠Thread.sleep(SLEEP_TIME);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}public void stopProduct() {isRunning = false;}
}

2、定义消费者

package productConsumerMode.blockingQueue;import java.util.concurrent.BlockingQueue;/*** 消费者*/
public class Consumer implements Runnable {//包子队列private BlockingQueue<String> bumQueue;//是否支持消费private volatile boolean isConsumer=true;//构造方法public Consumer(BlockingQueue<String> bumQueue) {this.bumQueue = bumQueue;}@Overridepublic void run() {while(isConsumer){//从队列中获取包子String bum = bumQueue.poll();//若包子存在，则消费  若不存在则提示没有包子消费if (bum != null) {System.out.println("【消费者】" + Thread.currentThread().getName() + "消费" + bum);}else{System.out.println("包子数量剩余"+bumQueue.size()+"，没有包子可以消费");}//此处让线程休眠一下，防止消费太快try {Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}public void stopConsumer(){isConsumer=false;}
}

3、测试

package productConsumerMode.blockingQueue;import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;/*** @Author: WalkerShen* @DATE: 2022/3/16* @Description: 使用blockingQueue实现生产者消费者模式*  案例：生产者生产包子  消费者买包子**/
public class BlockingQueueTest {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//创建一个阻塞队列，容量为10BlockingQueue<String> bumQueue=new LinkedBlockingQueue<>(10);//创建RunnableProducer producer1 = new Producer(bumQueue);Producer producer2 = new Producer(bumQueue);Consumer consumer1 = new Consumer(bumQueue);Consumer consumer2 = new Consumer(bumQueue);//使用Executors工具执行线程ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();executorService.execute(consumer1);executorService.execute(consumer2);executorService.execute(producer1);executorService.execute(producer2);//让主线程休眠20秒，这里是为了查看执行的结果Thread.sleep(20*1000);//停止生产和消费producer1.stopProduct();producer2.stopProduct();consumer1.stopConsumer();consumer2.stopConsumer();//最后关闭线程池executorService.shutdown();}}

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