1 概念介绍
多线程环境下，我们经常需要多个线程的并发和相互通信。其中，有一个重要的多线程并发协作模型，即“生产者/消费者模式”。
2 角色介绍
生产者
负责生产数据的模块，可以是方法、对象、线程或进程。
消费者
负责处理数据的模块，可以是方法、对象、线程或进程。
缓冲区
消费者不能直接使用生产者的数据，在生产者和消费者之间有一个“缓冲区”。生产者将生产好的数据和内容放入“缓冲区”，消费者从“缓冲区”中取走要处理的数据。
缓冲区是实现并发的核心，设置缓冲区的优点：
- 实现线程的并发协作
设置缓冲区后，生产者线程只需要向缓冲区里面放入数据，而不需要去查看消费者消费的情况；同样，消费者只需要从缓冲区取走要处理的数据即可，也不需要查看生产者生产的情况。这样，就从逻辑上实现了“生产者线程”和“消费者线程”的分离，解除了生产者与消费者之间的耦合。
- 解决闲忙不均，提高效率
生产者生产数据慢时，缓冲区仍有数据，不影响消费者消费；消费者处理数据慢时，生产者仍然可以继续往缓冲区里面放置数据
3 实现生产者与消费者模式
3.1 创建要生产和消费的对象
代码语言：javascript复制public class Food {
private int id;
public Food(int id) {
this.id = id;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
}3.2 创建缓冲区
代码语言：javascript复制public class BufferBlock {
//定义存放食物的盒子
private Food[] foods = new Food[10];
//定义操作盒子的索引
private int index;
/**
* 放食物
*/
public synchronized void push(Food food){
//判断盒子是否已满
while(this.index == this.foods.length){
try {
//释放锁
this.wait();
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
//唤醒领取食物的线程
this.notify();
this.foods[this.index] = food;
this.index ;
}
/**
* 取食物
*/
public synchronized Food pop(){
while(this.index == 0){
try {
//满足条件后，释放锁
this.wait();
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
//唤醒放入食物的线程
this.notify();
this.index--;
return this.foods[this.index];
}
}3.3 创建生产者线程
代码语言：javascript复制public class ProducerThread extends Thread{
private BufferBlock block;
public ProducerThread(BufferBlock block){
this.block = block;
}
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<10;i ){
Food food = new Food(i);
this.block.push(food);
System.out.println("生产食物：" food.getId());
}
}
}3.4 创建消费者线程
代码语言：javascript复制public class ConsumerThread extends Thread{
private BufferBlock block;
public ConsumerThread(BufferBlock block){
this.block = block;
}
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<10;i ){
Food pop = this.block.pop();
System.out.println("消费食物：" pop.getId());
}
}
}3.5 创建测试类
代码语言：javascript复制public class Test {
public static void main(String[] args) {
//创建缓冲区
BufferBlock block = new BufferBlock();
//启动消费者线程
new ConsumerThread(block).start();
//启动生产者线程
new ProducerThread(block).start();
}
}3.6 结果输出
生产食物：0 生产食物：1 生产食物：2 生产食物：3 生产食物：4 生产食物：5 生产食物：6 消费食物：0 消费食物：6 消费食物：5 消费食物：4 消费食物：3 消费食物：2 消费食物：1 生产食物：7 生产食物：8 生产食物：9 消费食物：9 消费食物：8 消费食物：7
4 总结
生产者消费者模式：
1 生产者和消费者共享同一个资源，并且生产者和消费者之间相互依赖，互为条件。
2 对于生产者，没有生产数据之前，消费者要进入等待状态；而生产了数据之后，即需要马上通知消费者进行消费。
3 对于消费者，在消费之后，要通知生产者已经结束消费，需要继续生产新数据以供消费。
4 也可以看出缓冲区对于该模式的重要性，工作当中，更多的是使用消息队（各种MQ，如 kafka, ActiveMQ, RockerMQ, RabbitMQ等）列来实现。
