生产者-消费者模式是一个经典的多线程设计模式，它为多线程的协作提供了良好的解决方案。在生产者-消费者模式中，通常有两类线程，即若干个生产者线程和若干个消费者线程。生产者线程负责提交用户请求，消费者线程负责处理用户请求。生产者和消费者之间通过共享内存缓冲区进行通信。

生产者-消费者模式中的内存缓冲区的主要功能是数据在多线程间的共享。此外，通过该缓冲区，可以缓解生产者和消费者之间的性能差。

1. 馒头

这里采用了面向对象的设计思想，馒头在整个程序中自然是一个类，其Java代码如下。

class ManTou {
    int id;
    ManTou(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String toString() {
        return "ManTou: " + id;
    }
}

2. 篮子（装馒头）

篮子是有容量的，因此篮子类需要有一个变量表示容量；篮子至少还有取和装馒头这两个功能，其Java代码如下：

class SyncStack { //篮子
    int index = 0;
    ManTou[] arrMT = new ManTou[6]; //假设这个篮子只能装6个馒头

    public synchronized void push(ManTou wt) { //装馒头
        while(index == arrMT.length) { //篮子满了
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        this.notify(); //如果取馒头的wait了，则通知他醒来
        arrMT[index] = wt;
        index ++;
    }

    public synchronized ManTou pop() { //取馒头
        while(index == 0) { //篮子空了
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        this.notify(); //如果产馒头的wait了，则通知他醒来
        index --;
        return arrMT[index];

    }
}

3. 生产者（生产馒头）

生产者需要获取篮子这个对象，而且篮子不能是自己创建的。其Java代码如下：

class Producer implements Runnable { //生产者
    SyncStack ss = null;

    Producer(SyncStack ss) {
        this.ss = ss;
    }

    public void run() {
        for(int i=0; i<20; i++) { //一共要生成20个
            ManTou wt = new ManTou(i);
            ss.push(wt);
            System.out.println("生产了：" + wt);
            try { //生成一个睡1秒，便于观察
                Thread.sleep((long) (Math.random() * 1000));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

4. 消费者（吃馒头）

消费需要获取篮子这个对象，而且这个对象必须与生产者获取的篮子是同一个对象，这样才能信息共享。其Java代码如下：

class Consumer implements Runnable {
    SyncStack ss = null;

    Consumer(SyncStack ss) {
        this.ss = ss;
    }
    public void run() {
        for(int i=0; i<20; i++) { //一共要吃20个
            ManTou wt = ss.pop();
            System.out.println("消费了：" + wt);
        }
    }
}

5. 测试运行

主函数Java代码如下：

public class ProducerConsumer {
    public static void main(String[] args) {
        SyncStack ss = new SyncStack(); //定义篮子
        Producer p = new Producer(ss);  //定义生产者
        Consumer c = new Consumer(ss);  //定义消费者
        new Thread(p).start();
        new Thread(c).start();
    }
}

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