java编程实现生产者、消费者和共享数据区域，并编写测试代码验证

好的，以下是 Java 实现生产者消费者模式的示例代码：

// 共享数据区域
class SharedDataArea {
    private int data;
    private boolean available = false;

    // 生产者向共享数据区域添加数据
    public synchronized void setData(int data) {
        while (available) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        this.data = data;
        available = true;
        notifyAll();
    }

    // 消费者从共享数据区域获取数据
    public synchronized int getData() {
        while (!available) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        available = false;
        notifyAll();
        return data;
    }
}

// 生产者
class Producer extends Thread {
    private SharedDataArea sharedDataArea;

    public Producer(SharedDataArea sharedDataArea) {
        this.sharedDataArea = sharedDataArea;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            sharedDataArea.setData(i);
            System.out.println("生产者添加数据：" + i);
            try {
                sleep((int) (Math.random() * 1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

// 消费者
class Consumer extends Thread {
    private SharedDataArea sharedDataArea;

    public Consumer(SharedDataArea sharedDataArea) {
        this.sharedDataArea = sharedDataArea;
    }

    @Override
    public void run() {
        int data;
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            data = sharedDataArea.getData();
            System.out.println("消费者获取数据：" + data);
            try {
                sleep((int) (Math.random() * 1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

// 测试代码
public class TestProducerConsumer {
    public static void main(String[] args) {
        SharedDataArea sharedDataArea = new SharedDataArea();
        Producer producer = new Producer(sharedDataArea);
        Consumer consumer = new Consumer(sharedDataArea);

        producer.start();
        consumer.start();
    }
}

在这个示例代码中，`SharedDataArea` 类表示共享的数据区域，其中有一个 `data` 属性表示共享数据，和一个 `available` 属性表示是否有新的数据可用。`setData()` 方法用于向共享数据区域添加数据，`getData()` 方法用于从共享数据区域获取数据。这两个方法都使用了 `synchronized` 关键字来保证线程安全。

`Producer` 和 `Consumer` 类分别表示生产者和消费者，它们都继承自 `Thread` 类，并实现了 `run()` 方法。在 `Producer` 类中，我们使用了 `setData()` 方法向共享数据区域添加数据，并在控制台输出添加的数据；在 `Consumer` 类中，我们使用了 `getData()` 方法从共享数据区域获取数据，并在控制台输出获取的数据。在这两个类中，我们都使用了 `sleep()` 方法来模拟生产和消费数据的时间。

在 `TestProducerConsumer` 类中，我们创建了一个 `SharedDataArea` 对象和一个生产者和一个消费者，并调用它们的 `start()` 方法来启动线程。这样，生产者和消费者就可以开始生产和消费数据了。

运行这个程序，你会看到生产者和消费者在不断地生产和消费数据，直到生产者生产了 10 个数据为止。在这个过程中，我们可以看到共享数据区域的数据是如何被生产者和消费者共享的。