day19_多线程/17-尚硅谷-Java语言高级-线程通信：生产者消费者例题

那接着的话呢，我们关于线程通讯呢，其实就说完了，说完以后呢，在多线程这块呢，有一个比较经典的问题，经典的问题呢，就是叫生产者消费者的问题。哎，就是一谈到这个多线程这块呢，通常大家如果写一个稍微经典的问题呢，都爱写这个题，所以咱们这块呢，把这个题目呢，也给大家讲一下啊，这道题呢，同时也把咱们这一章前面讲到的这个知识点呢，也都这个集合在一起了，属于一个综合性的问题，看一看，生产者叫product，生产者呢，将产品交给店员叫lirk，这个消费者呢叫customer customer或者你叫consumer是吧，消费者都可以啊，说这个消费者呢，从店员这块呢取走产品。店员一次呢，只能维持固定数量的产品，因为它这个呢，柜台有限，比如说呢，维持20个，那如果生产者试图生产更多的产品，这个店员呢，会叫他停一下。

也就是说呢，生产者他只有一个事，就是生产产品，让我们这个产品的这个数量呢，不断的去增加，但是呢，如果超过20的时候呢，我就会让他wait一下。啊，那如果有空位了，就是不足20的时候呢，我就通知他呢，你可以继续生产。那这是这个，那如果说已经没有产品了，都已经产品是零了，这时候我们会告诉消费者呢，说你也等一下，就是你这时候呢，你wait一下这时候没有了。啊，那如果要是有的话呢，哎，我就哎把你唤醒，你就接着可以再去消费了。啊，这里边就会涉及到一个通信的情况啊，那下边呢，就提到这有这样的一些这个问题，这呢也会涉及到一些所谓的安全问题了啊，包括呢一些通信的问题，诶那么我们下边呢，就来写一下这道题目啊。嗯，这个题目咱们就写到这吧，新建一个Java class，嗯，这个关于我们这个叫产品啊，我就写个叫product的一个测试了。

呃，经典的生产者消费者问题。哎，这呢，也相当于咱们叫线程通信的一个应用。哎，生产者消费者问题，具体来讲，咱们呢，就拿这样的一个场景来说。嗯，好，来说明一下这个情况，嗯，咱们首先还是啊这个题目稍微大一点，我们就来分析一下，首先分析第一个问题，是否是多线程的问题，哎，这个是是吧，那既然是的话呢，那这里边的多个线程是什么呢？哎，是不是有这个生产者的现场，消费者的现场。嗯，至少得有俩。

一个生产者，一个消费者，当然了，你也可以更多啊，比如说两个生产者，一个消费者，哎等等都可以，至少得有两个，这是第一个，那既然是多线程的问题，下边一个紧接着要考虑的是是否有线程安全问题。是否有现场安全问题，又依赖于是否有共享数据的问题。是否有有。啊，既然有好共享数据是谁啊对，有同学说是店员，有的说是产品，哎都笑了哈，其实是对的，哎，就是你生产者消费者，呃，我生产的东西了，我是不是交给了也是店员是吧？哎，你消费者呢，也是给了店员，其实这时候店员呢，也是一个共享的。啊啊，那是是呢，话是谁呢？呃，你可以说这个叫店员啊，或者呢，你说是这个产品产品或者叫产品的数量啊等等都行啊好，那既然呢有共享数据，这时候呢，你就要考虑呃去处理这个呃现场的安全问题了。

啊，处理这个线程安全问题，那处理线程安全问题，我们就考虑说，呃，这个叫什么呀？呃如何来解决呃解决呃线程的安全问题啊这个呢，咱们就使用这个叫同步机制，哎有三种方法。那三种方法啊，好，这个事儿呢就完事了，然后再接下来解决了限制安全问题呢，其实就已经挺好了，至少呢不会出错了啊，但是呢，还有其他的问题，这里边呢，涉及到他们的一个通信。嗯，怎么算叫通信呢？这个生产者的话呢，你要是发现这个产品数量超过20了，这时候你就得wait一下。啊，那对于这个消费者来讲的话呢，这个人家这里已经都没有产品了，这时候你也得wait一下，哎，当代有的时候呢，你再去这个唤醒是吧，这呢，哎就泛泛的写一下，说是否涉及到线上的通信。

哎，这个呢，显然我们说是，哎，那既然需要涉及到线程通信了，那你就得要用到那个wait和notify，哎这样的功能啊，那基本上把咱们前面涉及到的一些知识点呢，就都串到一起了，多线程的创建，哎同步的一个解决，然后呢线程的通信。好，那下面呢，咱们来看看这道题目呢，该怎么去设计解决它啊。嗯，该怎么去解决，首先呢，涉及到这样的几个结构，咱们都应该把它们是不是当做一个类来处理啊啊呃，首先咱们可以先整一个电源吧，哎，RK这个啊，然后接下来哎，Class可以去整，这个叫生产者是吧，普。Producer吧。啊，Product product是产品，Produce是生产，我这叫product producer也行啊。

丢是or还是ER？应该是应该这个对着的啊。查一查这个，这个有道。Pro。啊，这个没有网是吧。应该是一吧，啊，我就写成这个啊叫producer，你用这个produce也行啊，嗯，R那它是线程了，那就涉及到我应该用继承还是用实现。对吧，继承实现都行。都可以啊，主要呢，就是你后边处理这个安全问题的时候呢，嗯，你考虑一下那个同步监视器得保证是唯一的啊，这个呢，比如我再演示一下这个集成吧。好。咱们这呢，因为也没有显示的负类了，所以我这集成thad没事儿，你要有显示负类的，那只能是实现了，嗯，这是它，嗯，因为呢，这是一个生产者，消费者呢，都共用这个CRK了，所以我在这里边跟咱们讲前面那个练习题一样啊，咱们去声明private crk类型的这个变量，然后构造器auto shift s。

诶，我去呢，调这个浮力的空餐，把这个可乐可呢给它放进去，诶这么着去处理。这个呢，是生产者接着消费者。Class消费者叫consume。啊，Consumer这样啊，让他呢去我也用这个继承了。就是你要用继承，在这一道问题中，你就都用继承实现了，就都实现，你别这个继承，这个实现整的怪怪的啊，这呢是消费者，我呢处理方式跟咱们这个生产者一样，哎，这么着去争。哎，这么着，这个逻辑目前都清晰是吧？啊那么回头呢，咱们在这个代码测试当中，哎这样做咱们呢，去造一个这个RK电源。

诶，然后呢，我们再去new，具体的这个叫诶producer这个属于这个叫生产者，把我们这个可可给它扔进去，哎，Al enter，哎，我们造了一个叫PE吧，哎，然后呢，给它呢起个名字。哎，这个呢，我们叫生产者一。对生产者一，然后接着呢，你再去造一个消费者。哎，接着呢，这个C一点赛一个name，消费者一好有了两个线程，诶，你接着让这个P一点，我们去start。哎，叫这个C一点均start，这又跑起来了，跑起来呢就会执行我们各自线程当中的run方法，这呢没有写，哎加个软。

删掉，然后这个呢，也是加个RA。看下边的重心就是来写你这个线程各自的转方法，对于我们这个生产者来讲，他做的事儿就是一顿生产，所以上来我们可以先简单写个输出语句啊，说叫生产者生生产生产者谁吧，生产者谁呢？就涉及到你这里边这个名了嘛，那咱们这个位置你就可以thread.current thread.get一下name呗。或者我们现在是继承的方式，这个位置不也可以省略掉吗？哎，说。哎，这个冒号，哎叫开始生。开始生产这个产品，诶这时候呢，他就开始生产这个产品了啊，开始生产产品对于他来讲，嗯，没有什么限制，你就一顿生产就完了，所以我们可以写成一个while里边呢，整一个处，诶他做的事呢，就是一顿生产。

一顿生产，那具体的生产咱们是不是就可以，诶让调一下我们这个RK里边，呃，这样的一个，我们让他比如说去produce这个product。就像咱们那会儿讲的这个客户里边有一个账户，让账户这块呢去调那个，呃存钱的方法一样，哎咱们就这样去调，没有这个方法，Al一下创建一下，哎在上边，哎这呢去生产，呃它没有什么限制，就一顿生产就完了，呃你要说唯一想加上一个这个这个点呢，你可以让这呢稍微的慢一点是吧，诶慢点去生产就可以了。行，这呢是对咱们这个叫生产者的要求啊，就是你就你就说它生产外处生产就完了啊，那么对于咱们这个消费者来讲，跟这个逻辑呢，类似CTRLC，我们就在这里边粘过来啊，这是它呢开始消费。

产品那那这呢，我们就不能调这个了，消费呢叫consume product，没有al enter，去造一个al enter，哎造个这个方法。行，那关于这两个run方法，其实也就写差不多了，下面的重心就回到我们这个，可这块可乐这块呢，两个方法，第一个叫生产这个产品。哎，生产产品，这呢叫消费产品。哎，生产产品消费产品好，生产消费这个呢，我们里边涉及到这个产品了，你这还没有啊，具体这个产品是什么，咱们就不不去造一个类来表示这个产品了，哎，咱们这就专门只是体现一下这个数量上啊，这个得是一个限制安全的，所以我这呢就定一个叫private int型的，叫呃，Product，呃，叫number吧，或者叫count也行。

数量啊，诶这呢，一开始是零，一开始呢一个产品也没有，然后呢，我们生产产品就让这个数量去加加，消费产品让这个数减减。嗯，就这么着就行了，好一个一个来写，首先呢，去生产。嗯，他去生产，那我们得判断一下，因为咱们不是有限制吗？说如果你这个产品的数量啊，小于等于不能要吧。20的时候就就不要生产了，是吧？哎，当你小于20的时候，我们就去生产生产，我这样写，嗯，说谁谁谁开始生产产品了，这个我们加一个。thread.current thread.get name，哎说比如说这叫生产者一，嗯，这个冒号开始生产。

开始生产什么呢？生产开始生产第几个产品？第几个呢，我就用这个product count。嗯，生产第几个产品。那我这呢，得先怎么着啊。产品，嗯，你要这样写的话呢，这个咱们要是零进来，那就成了开始生产第零个产品了，是吧，加加一下吧，先加加了。嗯，先加加，这时候呢，就开始生产第一个产品，嗯，开始对呗，如果这时候呢，这个product是19，那就已经有19个产品了，呃，19小于它，然后先加加20，生产第20个产品，如果已经有20个了，这个进不去。

嗯，也不加价，就这样行是吧，这呢是咱们这个小于20，就是已经是这个，呃，这个不足20个的时候呢，去生产，那要是满足超过或者就达到20个的时候呢，对超完时候，这时候他就不要生产了，其实我们是不是就想写位了，但这时候你就位呢，其实还写不了。也没涉及到同步呢，还是吧，所以暂时呢，咱们可以先放一下啊，先放一下，接着呢说下边这个叫消费产品，消费的话呢，也是要判断，如果我们当前的product count能消费的前提呢，是你得大于零，不用等于是吧，等于你也消费不了了，嗯，先out一下。说thread.current th.get一下name冒号。嗯，叫开始消费第几个产品。

消费的话呢，他是先消费呗。开始消费。D这个。各产品。嗯，对于这个，呃，消费的话呢，是先消费了，然后呢，我们再减减。这个呢得稍微留意一下，比如说呢，人家就只有一个，哎，那就是product是一的时候，哎，他消费的第一个产品，然后这时候呢，减减一下。哎，这个呢是先加加后输出，这个是先输出后减减啊，这要稍微注意一下，嗯，那么else else呢，就意味着你当前的这个产品数量呢，是等于或者是小于零了，哎，那就没有了，这时候你需要呢，也是啊等待，哎这个呢也是等待。好，这呢，就是这样一个问题。

啊这样问题，那基本上这个大框架呢，我们就搭起来了啊就搭建起来了，搭建起来的话呢，我们往下顺哈，说这里边呢，共享数据，共享数据呢，说有那就是电源或者说呢，叫这个产品的数量了，哎这是共享数据，那既然有共享数据，大家都来操作一个线程呢，操作它一个线程来操作它，那么就有可能上面这个线程呢，我正在判断执行的时候，我这个已经加加了，比如我这个加加完以后呢，我这是呃第十个产品嘛，相当于我生产了第十个产品，那按说呢，我这马上就得说我生产了第十个产品，但有可能在这两个之间呢，是不是阻塞了，哎，我这要一阻塞马上呢，这个下边呢就开始消费了，我刚生产完这个十，你下边呢，就咔消费了一个。结果导致我这块呢，明明生产的是第十个产品，这携程了说开始生产第九个产品了，这不就会出现这个线程安全问题了吗。嗯，因为咱们下边这个方法，另外一个线程呢，也在操作product count。

啊，那为了保证这个操作和这个操作涉及到的共享数据呢，在一个时间段之内呢，只能有一个线程去做，咱们得处理这个线程安全问题。那这两个方法，你你又不可能说把这两个整个包到一个同步代码块当中，那那语法上哪能这样做呢？哎，怎么办呢？是把这两个方法给大家同步一下就行了，因为正好这里边这不也是完全的操作共享数据的代码吗？诶，所以我们这么着一下就可以了。能理解不？嗯，那就意味着呢，看咱们下边呢，这不这是一个线程，这是一个线程，然后呢，两个线程，上边线程呢，执行的是produce，下边呢执行的是consume，那就意味着呢，当我们比如说这个生产者啊，比如我们这个生产者呢，我这个此时呢，在这个西寨这块呢，我要握着这个同步监视器了，此时的同步监视器是谁呀？

是不是他的对象啊，对吧？哎，那这个对象咱们自始至终这不就造了一个嘛，就造呃在最后这啊这咱们就造了一个，说明他是唯一的啊，这个没问题，那当我们这个生产者呢，他呢，这个握住这个同步加湿器以后呢，他进去了，这时候呢，你的生产者，呃，你的这个消费者还能进去不。就进不去了，因为你的这个同步监然器是不是也是这次啊，那我们这个生产者在里边去操作，即使呢，你在里边有sleep呀等等啊，哎，这个别的县城你这块呢，虽然是sleep了，但是这个县城呢也照样进不去，只有当我们把这个产品都生产出来以后，诶你呢，才有可能抢到这个头步健身器，你再去消费，这样这不就安全了吗？啊，就安全了啊，那这个生产这个消费，呃，加了这个同步以后，咱们这个weight呢，这不就也可以去加进去了，呃，因为它只能够使用在我们这个同步代码框或同步方法当中，Al enter处理一下这个异常，哎，我们try catch一下啊，哎下边呢也一样。

Al enter一下，而且呢，这个时候我还可以比较大胆的，就是没有写前面对象点了。因为正好是不是也是Z4啊，哎，就省略了。行，这时候呢，我们加上wait了。嗯，只要有是不是你得考虑那个notify。嗯，对，暂时呢，咱们假设就没有加啊，没有加的话呢，我们看一看什么效果呢，跑一下。哎，这时候你看这个生产者，生产者开始生产产品，消费者开始消费产品，生产者就开始一顿生产，生产到这的时候呢，他喂了这个消费者的话呢。消费者在这儿。

哎，这个为什么会出现这样的情况呢？说消费者一下也没有是吧。实际上呢，是因为这个时候的消费者呢，哎，这个生产者开始生产，消费者开始消费，马上这个消费者呢，他就去消费了，他去消费的时候发现没有嘛，没有他就wait了。嗯，所以呢，这时候你没有看到这个消费者消费一个产品，因为上来就wait了。呃，然后生产呢，就一顿生产，生产到这个20的时候呢，达到这个极限了，它也就wait了。哎，就成这个样子了啊，哎，那这块呢显然不行，呃，咱们呢，需要去加这个notify的逻辑啊，好看一下这notify加到哪，比如说。嗯，比如说就咱们这个问题吧，这个问题的话呢，这不是相当于一上来这个消费者呢，这时候就给，诶就给wait了，因为他消费者一上来想消费发现就没有，这时候他就给注册了，然后对于我们这个生产者来讲，生产者的话呢，只要我们生产了一个产品，我是不是就可以去唤醒那个消费者了，哎，所以我们在这个逻辑里边，诶是不是可以去加上一个叫notify。

哎，就可以去唤醒，诶你对面的那个消费者了，那么对于消费者这块也一样啊，人家这个生产者呢，如果说一顿生产，生产到20个的时候呢，他就wait了消费者，呃，生产者就不能再生产了，但是消费者的话呢，只要我们消费了一个产品，你就可以在这呢去把对方哎唤醒，就让他可以继续生产了。哎，对是吧。嗯，这这样咱们跑一下。哎，你看这个成语呢，这就这样就一直下去了。那停不了了，这不就是生产点消费点，生产点消费点就停不了了，哎就这样的去执行，因为这呢，咱们设计的他们两者这个sleep的时间呢，有点接近。啊，就是他们生产和消费的这个间隔呢，有点接近了，所以你会看到这个始终对就在这个过程当中了，啊这个我就停了，嗯，你要想这个有点意思呢，你可以怎么办，这是生产生产的，生产的要是快一点，那你可以这个数也不大了啊，你可以把这个改的改成20吧，生产的快一些，消费的慢一些。

对吧。生产的快吗？生产快，所以你一下子就会看到它就蹦到这个20这块了，是吧，这不很啊很快的，他就会因为你消费的慢嘛。生产的快是吧，那还有一个办法就是你你虽然说这个消费的慢，那消费者就一个人，我再造一个消费者呗。嗯，这个来一个C2C2C2生产呢，咱们是十毫秒生产一个，消费呢，是20毫秒消费一个，那我俩消费者嗯，啊这是吧。

对，这个得改一下啊，没问题了，走。你看这时候又又又差不多了，那就差不多了，虽然你这个生产的快，呃十毫秒一个，但是我这消费者20毫秒消费一个能俩人嘛，哎就差不太多了啊，就成这样了，行这呢就是咱们这个生产者消费者的这道题目，诶大家呢下来呢可以把它呢写一写，哎涉及到我们这一章目前讲到的这样的一些知识，咱们这一章的重点是哪呢？哎，如何创建多线程啊，以及呢这个同步啊，这是重点啊，那么如何创建多线程这块呢，其实还有这个哎这个哎5.0以后的两个新的特性，这是咱们这一章最后呢，涉及到这个内容啊。