生产者消费者问题

题目：一条线程模拟生产者，另一条线程模拟消费者。生产者生产一次商品，消费者就消费一次商品。生产和消费的数量使用随机数表示，要求每次生产的产品数量加上上一次剩余的数量不能超过1000。

为了解决问题，我们引入了缓冲区的概念：生产者将生产好的数据放入“缓冲区”，消费者从“缓冲区”拿要处理的数据。 使用缓冲区的好处：

• 解耦了生产者和消费者：生产者不需要和消费者直接打交道。
• 实现线程的并发协作：有了缓冲区以后，生产者线程只需要往缓冲区里面放置数据，而不需要管消费者消费的情况；消费者只需要从缓冲区拿数据处理即可，也不需要管生产者生产的情况。 这样，就从逻辑上实现了“生产者线程”和“消费者线程”的分离。
• 解决忙闲不均，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 。

具体实现： 第一步：提供一个表示缓存池的类：

public class CachePool {
    private int count; //缓冲池中产品数量
    boolean flag = true; //是否需要消费：true生产，false消费

    public int getCount() {
        return count;
    }

    public void setCount(int count) {
        this.count = count;
    }
}

第二步：提供生产者

public class Producer implements Runnable {
	private CachePool pool;

	public Producer(CachePool pool) {
		this.pool = pool;
	}

	@Override
	public void run() {
		while (true) {
			synchronized (pool) {
				if (!pool.flag) {// 需要消费
					try {
						pool.wait(); //生产进程进入阻塞队列
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
				}

				int count = new Random().nextInt(1000 - pool.getCount())+1;
				pool.setCount(count + pool.getCount());

				System.out.println("实际生产的数量:" + count + "  本次提供的数量:" + pool.getCount());

				pool.flag = false;// 切换flag值
				pool.notify();// 唤醒
			}

		}
	}
}

第三步：提供消费者

public class Consumer implements Runnable {
	private CachePool pool;

	public Consumer(CachePool pool) {
		this.pool = pool;
	}

	@Override
	public void run() {
		while (true) {
			synchronized (pool) {
				if (pool.flag) {
					try {
						pool.wait();
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
				}

				int count = new Random().nextInt(pool.getCount())+1;// 随机消耗
				pool.setCount(pool.getCount() - count); // 剩余数量

				System.out.println("消费的数量:" + count + "   剩余数量:" + pool.getCount());

				pool.flag = true;// 修改flag
				pool.notify();// 唤醒线程
			}
		}
	}
}

第四步：提供测试代码

public class DemoTest {
	public static void main(String[] args) {
		CachePool pool = new CachePool();
		new Thread(new Producer(pool)).start();// 生产者生产
		new Thread(new Consumer(pool)).start();// 消费者消费
	}
}

某一次，某一时刻程序运行结果。