Java实现生产者消费者模型:线程同步与有限缓冲区问题

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"此代码示例展示了生产者消费者模型,使用Java实现,通过LinkedList作为共享缓冲区,生产者线程(Produce)生产和添加鸡蛋(Egg)到缓冲区,消费者线程(Custom)从缓冲区取出并消费鸡蛋。" 在多线程编程中,生产者消费者模型是一种典型的同步问题,它涉及到多个线程之间的协作,以避免数据竞争和资源浪费。在这个例子中,生产者和消费者共享一个固定大小的缓冲区(由LinkedList表示)。生产者负责生成产品(在这里是Egg对象)并将其放入缓冲区,而消费者则从缓冲区取出并消费这些产品。 代码中,`Produce` 类代表生产者线程,它实现了 `Runnable` 接口。生产者线程在一个无限循环中运行,首先获取对缓冲区的锁(`synchronized(plateList)`),然后检查缓冲区是否已满(`plateList.size()==1`,假设缓冲区大小为1)。如果缓冲区已满,生产者将等待(`wait()`),释放锁并进入休眠状态,直到被唤醒。当消费者消费一个鸡蛋后,会调用 `notifyAll()` 唤醒所有等待的生产者。如果缓冲区未满,生产者会创建一个新的Egg对象,将其添加到缓冲区,并通知所有等待的消费者有新的产品可供消费。 `Custom` 类代表消费者线程,同样实现了 `Runnable` 接口。消费者线程的逻辑与生产者类似,但检查缓冲区是否为空,如果为空则等待,否则取出并消费一个鸡蛋。 这个模型的核心在于使用 `wait()` 和 `notifyAll()` 方法进行线程间的通信和同步。`wait()` 让当前线程等待,释放锁,而 `notifyAll()` 唤醒所有等待同一锁的线程。这样可以确保生产者和消费者之间正确地交替执行,避免了资源争抢和数据不一致。 总结来说,这个生产者消费者模型的Java代码实例展示了如何使用线程同步机制解决并发问题。通过共享缓冲区(LinkedList)和线程同步原语(如wait和notifyAll),生产者和消费者可以有效地协同工作,保证了程序的正确性和效率。这种设计模式在处理大量并发任务或数据流的系统中非常常见,例如在消息队列、数据库缓存等场景。