一、定义

Producer - Consumer Pattern 就是生产者 - 消费者模式。

生产者和消费者在为不同处理线程，生产者必须将数据安全地交给消费者，消费者进行消费时，如果生产者还没有建立数据，则消费者需要等待。

一般来说，可能存在多个生产者和消费者，不过也有可能生产者和消费者都只有一个，当双方都只有一个时，我们也称之为Pipe Pattern。

二、模式案例

该案例中，定义了3个角色：厨师、客人、桌子。

厨师（生产者）定义：

package Entity; import java.util.Random; public class MakerThread extends Thread { private final Random random; private final Table table; private static int id = 0; // 蛋糕流水号（所有厨师共通） public MakerThread(String name, Table table, long seed) { super(name); this.table = table; this.random = new Random(seed); } @Override public void run() { while (true) { try { Thread.sleep(random.nextInt(1000)); String cake = "[ Cake No." + nextId() + " by " + " ]"; table.put(cake); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } private static synchronized int nextId() { return id++; } }

客人（消费者）定义：

package Entity; import java.util.Random; public class EaterThread extends Thread { private Random random; private Table table; public EaterThread(String name, Table table, long seed) { super(name); this.table = table; random = new Random(seed); } @Override public void run() { while (true) { String cake = table.take(); try { Thread.sleep(random.nextInt(1000)); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }

桌子（队列）定义：

package Entity; public class Table { private final String[] buffer; private int tail; private int head; private int count; public Table(int count) { buffer = new String[count]; tail = 0; head = 0; count = 0; } public synchronized void put(String cake) throws InterruptedException { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " puts" + cake); while (count >= buffer.length) { wait(); } buffer[tail] = cake; tail = (tail + 1) % buffer.length; count++; notifyAll(); } public synchronized String take() throws InterruptedException { while (count <= 0) { wait(); } String cake = buffer[head]; head = (head + 1) % buffer.length; count--; notifyAll(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " takes " + cake); return cake; } }

执行：

import Entity.EaterThread; import Entity.MakerThread; import Entity.Table; public class Demo5 { public static void main(String[] args) { Table table = new Table(3); new MakerThread("MakerThread-1",table,31415).start(); new MakerThread("MakerThread-2",table,92653).start(); new MakerThread("MakerThread-3",table,58979).start(); new EaterThread("EaterThread-1",table,32384).start(); new EaterThread("EaterThread-2",table,62643).start(); new EaterThread("EaterThread-3",table,38327).start(); } }

三、模式讲解

Producer - Consumer模式的角色如下：

Data（数据）参与者

Data代表了实际生产或消费的数据

Producer（生产者）参与者

Producer会创建Data，然后传递给Channel参与者

Consumer（消费者）参与者

Consumer从Channel参与者获取Data数据，进行处理。

Channel（通道）参与者

Channel从Producer参与者处接受Data参与者，并保管起来，并应Consumer参与者的要求，将Data参与者传送出去。为确保安全性，Producer参与者与Consumer参与者要对访问共享互斥。