java实现生产者与消费者模型

在Java中，生产者-消费者模型是一种经典的并发控制模式，它利用了线程池、缓冲区和同步机制来解决资源竞争的问题。这种模型由两个角色组成：生产者负责生成新的元素并将其放入缓冲区，而消费者则从缓冲区取出元素进行处理。

1. **创建生产者线程**：生产者通常会持有一个共享的缓冲区，并使用`synchronized`关键字保证对缓冲区的加锁操作。当缓冲区未满时，生产者将新元素添加到缓冲区，然后释放锁。

private final Queue<Data> queue;
public synchronized void produce() {
    if (queue.size() < MAX_SIZE) {
        // 生产数据并添加到队列
        queue.offer(data);
        notify();
    }
}

2. **创建消费者线程**：消费者同样需要锁定缓冲区，检查是否有数据可用，如果有就从队列中取出并处理数据，然后再通知其他等待的消费者。

public synchronized void consume() throws InterruptedException {
    while (queue.isEmpty()) {
        wait();
    }
    // 消费数据并从队列移除
    Data data = queue.poll();
    process(data);
}

3. **使用工具类管理同步**：可以借助Java提供的并发工具类如`BlockingQueue`，它自动处理了生产者和消费者的同步，简化了代码。

BlockingQueue<Data> queue = new LinkedBlockingQueue<>(MAX_SIZE);
new Thread(new Producer(queue)).start();
new Thread(new Consumer(queue)).start();