生产者-消费者模式是一个十分经典的多线程并发协作的模式，弄懂生产者-消费者问题能够让我们对并发编程的理解加深。所谓生产者-消费者问题，实际上主要是包含了两类线程，一种是生产者线程用于生产数据，另一种是消费者线程用于消费数据，为了解耦生产者和消费者的关系，通常会采用共享的数据区域，就像是一个仓库，生产者生产数据之后直接放置在共享数据区中，并不需要关心消费者的行为；而消费者只需要从共享数据区中去获取数据，就不再需要关心生产者的行为。但是，这个共享数据区域中应该具备这样的线程间并发协作的功能：

  1. 如果共享数据区已满的话，阻塞生产者继续生产数据放置入内；
  2. 如果共享数据区为空的话，阻塞消费者继续消费数据；

在实现生产者消费者问题时，可以采用三种方式：
1.使用Object的wait/notify的消息通知机制；
2.使用Lock的Condition的await/signal的消息通知机制；
3.使用BlockingQueue实现。本文主要将这三种实现方式进行总结归纳。

1. wait/notify的消息通知机制

1.1 预备知识

Java 中，可以通过配合调用 Object 对象的 wait() 方法和 notify()方法或 notifyAll() 方法来实现线程间的通信。在线程中调用 wait() 方法，将阻塞当前线程，直至等到其他线程调用了调用 notify() 方法或 notifyAll() 方法进行通知之后，当前线程才能从wait()方法出返回，继续执行下面的操作。

  1. wait

该方法用来将当前线程置入休眠状态，直到接到通知或被中断为止。在调用 wait()之前，线程必须要获得该对象的对象监视器锁，即只能在同步方法或同步块中调用 wait()方法。调用wait()方法之后，当前线程会释放锁。如果调用wait()方法时，线程并未获取到锁的话，则会抛出IllegalMonitorStateException异常，这是以个RuntimeException。如果再次获取到锁的话，当前线程才能从wait()方法处成功返回。

  1. notify

该方法也要在同步方法或同步块中调用，即在调用前，线程也必须要获得该对象的对象级别锁，如果调用 notify()时没有持有适当的锁，也会抛出 IllegalMonitorStateException。 该方法任意从WAITTING状态的线程中挑选一个进行通知，使得调用wait()方法的线程从等待队列移入到同步队列中，等待有机会再一次获取到锁，从而使得调用wait()方法的线程能够从wait()方法处退出。调用notify后，当前线程不会马上释放该对象锁，要等到程序退出同步块后，当前线程才会释放锁。

  1. notifyAll 该方法与 notify ()方法的工作方式相同，重要的一点差异是： notifyAll 使所有原来在该对象上 wait 的线程统统退出WAITTING状态，使得他们全部从等待队列中移入到同步队列中去，等待下一次能够有机会获取到对象监视器锁。

1.2 wait/notify消息通知潜在的一些问题

1.notify早期通知

notify 通知的遗漏很容易理解，即 threadA 还没开始 wait 的时候，threadB 已经 notify 了，这样，threadB 通知是没有任何响应的，当 threadB 退出 synchronized 代码块后，threadA 再开始 wait，便会一直阻塞等待，直到被别的线程打断。比如在下面的示例代码中，就模拟出notify早期通知带来的问题：

  1. public class EarlyNotify {
  3.     private static String lockObject = "";
  5.     public static void main(String[] args) {
  6.         WaitThread waitThread = new WaitThread(lockObject);
  7.         NotifyThread notifyThread = new NotifyThread(lockObject);
  8.         notifyThread.start();
  9.         try {
  10.             Thread.sleep(3000);
  11.         } catch (InterruptedException e) {
  12.             e.printStackTrace();
  13.         }
  14.         waitThread.start();
  15.     }
  17.     static class WaitThread extends Thread {
  18.         private String lock;
  20.         public WaitThread(String lock) {
  21.             this.lock = lock;
  22.         }
  24.         @Override
  25.         public void run() {
  26.             synchronized (lock) {
  27.                 try {
  28.                     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  进去代码块");
  29.                     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  开始wait");
  30.                     lock.wait();
  31.                     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "   结束wait");
  32.                 } catch (InterruptedException e) {
  33.                     e.printStackTrace();
  34.                 }
  35.             }
  36.         }
  37.     }
  39.     static class NotifyThread extends Thread {
  40.         private String lock;
  42.         public NotifyThread(String lock) {
  43.             this.lock = lock;
  44.         }
  46.         @Override
  47.         public void run() {
  48.             synchronized (lock) {
  49.                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  进去代码块");
  50.                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  开始notify");
  51.                 lock.notify();
  52.                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "   结束开始notify");
  53.             }
  54.         }
  55.     }
  56. }

示例中开启了两个线程，一个是WaitThread，另一个是NotifyThread。NotifyThread会先启动，先调用notify方法。然后WaitThread线程才启动，调用wait方法，但是由于通知过了，wait方法就无法再获取到相应的通知，因此WaitThread会一直在wait方法出阻塞，这种现象就是通知过早的现象。针对这种现象，解决方法，一般是添加一个状态标志，让waitThread调用wait方法前先判断状态是否已经改变了没，如果通知早已发出的话，WaitThread就不再去wait。对上面的代码进行更正：

  1. public class EarlyNotify {
  3.     private static String lockObject = "";
  4.     private static boolean isWait = true;
  6.     public static void main(String[] args) {
  7.         WaitThread waitThread = new WaitThread(lockObject);
  8.         NotifyThread notifyThread = new NotifyThread(lockObject);
  9.         notifyThread.start();
  10.         try {
  11.             Thread.sleep(3000);
  12.         } catch (InterruptedException e) {
  13.             e.printStackTrace();
  14.         }
  15.         waitThread.start();
  16.     }
  18.     static class WaitThread extends Thread {
  19.         private String lock;
  21.         public WaitThread(String lock) {
  22.             this.lock = lock;
  23.         }
  25.         @Override
  26.         public void run() {
  27.             synchronized (lock) {
  28.                 try {
  29.                     while (isWait) {
  30.                         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  进去代码块");
  31.                         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  开始wait");
  32.                         lock.wait();
  33.                         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "   结束wait");
  34.                     }
  35.                 } catch (InterruptedException e) {
  36.                     e.printStackTrace();
  37.                 }
  38.             }
  39.         }
  40.     }
  42.     static class NotifyThread extends Thread {
  43.         private String lock;
  45.         public NotifyThread(String lock) {
  46.             this.lock = lock;
  47.         }
  49.         @Override
  50.         public void run() {
  51.             synchronized (lock) {
  52.                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  进去代码块");
  53.                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  开始notify");
  54.                 lock.notifyAll();
  55.                 isWait = false;
  56.                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "   结束开始notify");
  57.             }
  58.         }
  59.     }
  60. }

这段代码只是增加了一个isWait状态变量，NotifyThread调用notify方法后会对状态变量进行更新，在WaitThread中调用wait方法之前会先对状态变量进行判断，在该示例中，调用notify后将状态变量isWait改变为false，因此，在WaitThread中while对isWait判断后就不会执行wait方法，从而避免了Notify过早通知造成遗漏的情况。

总结：在使用线程的等待/通知机制时，一般都要配合一个 boolean 变量值（或者其他能够判断真假的条件），在 notify 之前改变该 boolean 变量的值，让 wait 返回后能够退出 while 循环（一般都要在 wait 方法外围加一层 while 循环，以防止早期通知），或在通知被遗漏后，不会被阻塞在 wait 方法处。这样便保证了程序的正确性。

2.等待wait的条件发生变化

如果线程在等待时接受到了通知，但是之后等待的条件发生了变化，并没有再次对等待条件进行判断，也会导致程序出现错误。

下面用一个例子来说明这种情况

  1. public class ConditionChange {
  2. private static List<String> lockObject = new ArrayList();
  3. public static void main(String[] args) {
  4.         Consumer consumer1 = new Consumer(lockObject);
  5.         Consumer consumer2 = new Consumer(lockObject);
  6.         Productor productor = new Productor(lockObject);
  7.         consumer1.start();
  8.         consumer2.start();
  9.         productor.start();
  10.     }
  13.     static class Consumer extends Thread {
  14.         private List<String> lock;
  15.         public Consumer(List lock) {
  16.         this.lock = lock;
  17.     }
  19.     @Override
  20.     public void run() {
  21.         synchronized (lock) {
  22.             try {
  23.                 //这里使用if的话，就会存在wait条件变化造成程序错误的问题
  24.                 if (lock.isEmpty()) {
  25.                     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " list为空");
  26.                     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 调用wait方法");
  27.                     lock.wait();
  28.                     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  wait方法结束");
  29.                 }
  30.                 String element = lock.remove(0);
  31.                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 取出第一个元素为：" + element);
  32.             } catch (InterruptedException e) {
  33.                 e.printStackTrace();
  34.             }
  35.         }
  36.     }
  38. }
  39. static class Productor extends Thread {
  40.         private List<String> lock;
  41.          public Productor(List lock) {
  42.         this.lock = lock;
  43.     }
  45.     @Override
  46.     public void run() {
  47.         synchronized (lock) {
  48.             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始添加元素");
  49.             lock.add(Thread.currentThread().getName());
  50.             lock.notifyAll();
  51.         }
  52.     }
  54. }
  55. }
  57. 会报异常：
  59. Exception in thread "Thread-1" Thread-0 list为空
  60. Thread-0 调用wait方法
  61. Thread-1 list为空
  62. Thread-1 调用wait方法
  63. Thread-2 开始添加元素
  64. Thread-1  wait方法结束
  65. java.lang.IndexOutOfBoundsException: Index: 0, Size: 0

异常原因分析：在这个例子中一共开启了3个线程，Consumer1,Consumer2以及Productor。首先Consumer1调用了wait方法后，线程处于了WAITTING状态，并且将对象锁释放出来。因此，Consumer2能够获取对象锁，从而进入到同步代块中，当执行到wait方法时，同样的也会释放对象锁。因此，productor能够获取到对象锁，进入到同步代码块中，向list中插入数据后，通过notifyAll方法通知处于WAITING状态的Consumer1和Consumer2线程。consumer1得到对象锁后，从wait方法出退出，删除了一个元素让List为空，方法执行结束，退出同步块，释放掉对象锁。这个时候Consumer2获取到对象锁后，从wait方法退出，继续往下执行，这个时候Consumer2再执行lock.remove(0);就会出错，因为List由于Consumer1删除一个元素之后已经为空了。

解决方案：通过上面的分析，可以看出Consumer2报异常是因为线程从wait方法退出之后没有再次对wait条件进行判断，因此，此时的wait条件已经发生了变化。解决办法就是，在wait退出之后再对条件进行判断即可。

  1. public class ConditionChange {
  2. private static List<String> lockObject = new ArrayList();
  3. public static void main(String[] args) {
  4.         Consumer consumer1 = new Consumer(lockObject);
  5.         Consumer consumer2 = new Consumer(lockObject);
  6.         Productor productor = new Productor(lockObject);
  7.         consumer1.start();
  8.         consumer2.start();
  9.         productor.start();
  10.     }
  13.     static class Consumer extends Thread {
  14.         private List<String> lock;
  15.         public Consumer(List lock) {
  16.         this.lock = lock;
  17.     }
  19.     @Override
  20.     public void run() {
  21.         synchronized (lock) {
  22.             try {
  23.                 //这里使用if的话，就会存在wait条件变化造成程序错误的问题
  24.                 while (lock.isEmpty()) {
  25.                     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " list为空");
  26.                     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 调用wait方法");
  27.                     lock.wait();
  28.                     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  wait方法结束");
  29.                 }
  30.                 String element = lock.remove(0);
  31.                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 取出第一个元素为：" + element);
  32.             } catch (InterruptedException e) {
  33.                 e.printStackTrace();
  34.             }
  35.         }
  36.     }
  38. }
  39. static class Productor extends Thread {
  40.         private List<String> lock;
  41.          public Productor(List lock) {
  42.         this.lock = lock;
  43.     }
  45.     @Override
  46.     public void run() {
  47.         synchronized (lock) {
  48.             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始添加元素");
  49.             lock.add(Thread.currentThread().getName());
  50.             lock.notifyAll();
  51.         }
  52.     }
  54. }
  55. }

上面的代码与之前的代码仅仅只是将 wait 外围的 if 语句改为 while 循环即可，这样当 list 为空时，线程便会继续等待，而不会继续去执行删除 list 中元素的代码。

总结：在使用线程的等待/通知机制时，一般都要在 while 循环中调用 wait()方法，因此xuy配合使用一个 boolean 变量（或其他能判断真假的条件，如本文中的 list.isEmpty()），满足 while 循环的条件时，进入 while 循环，执行 wait()方法，不满足 while 循环的条件时，跳出循环，执行后面的代码。

3. “假死”状态

现象：如果是多消费者和多生产者情况，如果使用notify方法可能会出现“假死”的情况，即唤醒的是同类线程。

原因分析：假设当前多个生产者线程会调用wait方法阻塞等待，当其中的生产者线程获取到对象锁之后使用notify通知处于WAITTING状态的线程，如果唤醒的仍然是生产者线程，就会造成所有的生产者线程都处于等待状态。

解决办法：将notify方法替换成notifyAll方法，如果使用的是lock的话，就将signal方法替换成signalAll方法。

总结

在Object提供的消息通知机制应该遵循如下这些条件：

  1. 永远在while循环中对条件进行判断而不是if语句中进行wait条件的判断；
  2. 使用NotifyAll而不是使用notify。

基本的使用范式如下：

  1. // The standard idiom for calling the wait method in Java 
  2. synchronized (sharedObject) { 
  3.     while (condition) { 
  4.     sharedObject.wait(); 
  5.         // (Releases lock, and reacquires on wakeup) 
  6.     } 
  7.     // do action based upon condition e.g. take or put into queue 
  8. }

1.3 wait/notifyAll实现生产者-消费者

利用wait/notifyAll实现生产者和消费者代码如下：

  1. public class ProductorConsumer {
  2. public static void main(String[] args) {
  4.     LinkedList linkedList = new LinkedList();
  5.     ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(15);
  6.     for (int i = 0; i < 5; i++) {
  7.         service.submit(new Productor(linkedList, 8));
  8.     }
  10.     for (int i = 0; i < 10; i++) {
  11.         service.submit(new Consumer(linkedList));
  12.     }
  14. }
  16. static class Productor implements Runnable {
  18.     private List<Integer> list;
  19.     private int maxLength;
  21.     public Productor(List list, int maxLength) {
  22.         this.list = list;
  23.         this.maxLength = maxLength;
  24.     }
  26.     @Override
  27.     public void run() {
  28.         while (true) {
  29.             synchronized (list) {
  30.                 try {
  31.                     while (list.size() == maxLength) {
  32.                         System.out.println("生产者" + Thread.currentThread().getName() + "  list以达到最大容量，进行wait");
  33.                         list.wait();
  34.                         System.out.println("生产者" + Thread.currentThread().getName() + "  退出wait");
  35.                     }
  36.                     Random random = new Random();
  37.                     int i = random.nextInt();
  38.                     System.out.println("生产者" + Thread.currentThread().getName() + " 生产数据" + i);
  39.                     list.add(i);
  40.                     list.notifyAll();
  41.                 } catch (InterruptedException e) {
  42.                     e.printStackTrace();
  43.                 }
  44.             }
  46.         }
  47.     }
  48. }
  49. static class Consumer implements Runnable {
  51.     private List<Integer> list;
  53.     public Consumer(List list) {
  54.         this.list = list;
  55.     }
  57.     @Override
  58.     public void run() {
  59.         while (true) {
  60.             synchronized (list) {
  61.                 try {
  62.                     while (list.isEmpty()) {
  63.                         System.out.println("消费者" + Thread.currentThread().getName() + "  list为空，进行wait");
  64.                         list.wait();
  65.                         System.out.println("消费者" + Thread.currentThread().getName() + "  退出wait");
  66.                     }
  67.                     Integer element = list.remove(0);
  68.                     System.out.println("消费者" + Thread.currentThread().getName() + "  消费数据：" + element);
  69.                     list.notifyAll();
  70.                 } catch (InterruptedException e) {
  71.                     e.printStackTrace();
  72.                 }
  73.             }
  74.         }
  75.     }
  76. }
  78. }
  80. 输出结果：
  82. 生产者pool-1-thread-1 生产数据-232820990
  83. 生产者pool-1-thread-1 生产数据1432164130
  84. 生产者pool-1-thread-1 生产数据1057090222
  85. 生产者pool-1-thread-1 生产数据1201395916
  86. 生产者pool-1-thread-1 生产数据482766516
  87. 生产者pool-1-thread-1  list以达到最大容量，进行wait
  88. 消费者pool-1-thread-15  退出wait
  89. 消费者pool-1-thread-15  消费数据：1237535349
  90. 消费者pool-1-thread-15  消费数据：-1617438932
  91. 消费者pool-1-thread-15  消费数据：-535396055
  92. 消费者pool-1-thread-15  消费数据：-232820990
  93. 消费者pool-1-thread-15  消费数据：1432164130
  94. 消费者pool-1-thread-15  消费数据：1057090222
  95. 消费者pool-1-thread-15  消费数据：1201395916
  96. 消费者pool-1-thread-15  消费数据：482766516
  97. 消费者pool-1-thread-15  list为空，进行wait
  98. 生产者pool-1-thread-5  退出wait
  99. 生产者pool-1-thread-5 生产数据1442969724
  100. 生产者pool-1-thread-5 生产数据1177554422
  101. 生产者pool-1-thread-5 生产数据-133137235
  102. 生产者pool-1-thread-5 生产数据324882560
  103. 生产者pool-1-thread-5 生产数据2065211573
  104. 生产者pool-1-thread-5 生产数据253569900
  105. 生产者pool-1-thread-5 生产数据571277922
  106. 生产者pool-1-thread-5 生产数据1622323863
  107. 生产者pool-1-thread-5  list以达到最大容量，进行wait
  108. 消费者pool-1-thread-10  退出wait

2. 使用Lock中Condition的await/signalAll实现生产者-消费者

参照Object的wait和notify/notifyAll方法，Condition也提供了同样的方法：

针对wait方法

void await() throws InterruptedException：当前线程进入等待状态，如果其他线程调用condition的signal或者signalAll方法并且当前线程获取Lock从await方法返回，如果在等待状态中被中断会抛出被中断异常；

long awaitNanos(long nanosTimeout)：当前线程进入等待状态直到被通知，中断或者超时；

boolean await(long time, TimeUnit unit)throws InterruptedException：同第二种，支持自定义时间单位

boolean awaitUntil(Date deadline) throws InterruptedException：当前线程进入等待状态直到被通知，中断或者到了某个时间

针对notify方法

void signal()：唤醒一个等待在condition上的线程，将该线程从等待队列中转移到同步队列中，如果在同步队列中能够竞争到Lock则可以从等待方法中返回。

void signalAll()：与1的区别在于能够唤醒所有等待在condition上的线程

也就是说wait—->await，notify——>Signal。另外，关于lock中condition消息通知的原理解析可以看这篇文章。

如果采用lock中Conditon的消息通知原理来实现生产者-消费者问题，原理同使用wait/notifyAll一样。直接上代码：

  1. public class ProductorConsumer {
  3. private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
  4. private static Condition full = lock.newCondition();
  5. private static Condition empty = lock.newCondition();
  7. public static void main(String[] args) {
  8.     LinkedList linkedList = new LinkedList();
  9.     ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(15);
  10.     for (int i = 0; i < 5; i++) {
  11.         service.submit(new Productor(linkedList, 8, lock));
  12.     }
  13.     for (int i = 0; i < 10; i++) {
  14.         service.submit(new Consumer(linkedList, lock));
  15.     }
  17. }
  19. static class Productor implements Runnable {
  21.     private List<Integer> list;
  22.     private int maxLength;
  23.     private Lock lock;
  25.     public Productor(List list, int maxLength, Lock lock) {
  26.         this.list = list;
  27.         this.maxLength = maxLength;
  28.         this.lock = lock;
  29.     }
  31.     @Override
  32.     public void run() {
  33.         while (true) {
  34.             lock.lock();
  35.             try {
  36.                 while (list.size() == maxLength) {
  37.                     System.out.println("生产者" + Thread.currentThread().getName() + "  list以达到最大容量，进行wait");
  38.                     full.await();
  39.                     System.out.println("生产者" + Thread.currentThread().getName() + "  退出wait");
  40.                 }
  41.                 Random random = new Random();
  42.                 int i = random.nextInt();
  43.                 System.out.println("生产者" + Thread.currentThread().getName() + " 生产数据" + i);
  44.                 list.add(i);
  45.                 empty.signalAll();
  46.             } catch (InterruptedException e) {
  47.                 e.printStackTrace();
  48.             } finally {
  49.                 lock.unlock();
  50.             }
  51.         }
  52.     }
  53. }
  54. static class Consumer implements Runnable {
  56.     private List<Integer> list;
  57.     private Lock lock;
  59.     public Consumer(List list, Lock lock) {
  60.         this.list = list;
  61.         this.lock = lock;
  62.     }
  64.     @Override
  65.     public void run() {
  66.         while (true) {
  67.             lock.lock();
  68.             try {
  69.                 while (list.isEmpty()) {
  70.                     System.out.println("消费者" + Thread.currentThread().getName() + "  list为空，进行wait");
  71.                     empty.await();
  72.                     System.out.println("消费者" + Thread.currentThread().getName() + "  退出wait");
  73.                 }
  74.                 Integer element = list.remove(0);
  75.                 System.out.println("消费者" + Thread.currentThread().getName() + "  消费数据：" + element);
  76.                 full.signalAll();
  77.             } catch (InterruptedException e) {
  78.                 e.printStackTrace();
  79.             } finally {
  80.                 lock.unlock();
  81.             }
  82.         }
  83.     }
  84. }
  86. }
  88. 输出结果：
  90. 消费者pool-1-thread-9  消费数据：1146627506
  91. 消费者pool-1-thread-9  消费数据：1508001019
  92. 消费者pool-1-thread-9  消费数据：-600080565
  93. 消费者pool-1-thread-9  消费数据：-1000305429
  94. 消费者pool-1-thread-9  消费数据：-1270658620
  95. 消费者pool-1-thread-9  消费数据：1961046169
  96. 消费者pool-1-thread-9  消费数据：-307680655
  97. 消费者pool-1-thread-9  list为空，进行wait
  98. 消费者pool-1-thread-13  退出wait
  99. 消费者pool-1-thread-13  list为空，进行wait
  100. 消费者pool-1-thread-10  退出wait
  101. 生产者pool-1-thread-5  退出wait
  102. 生产者pool-1-thread-5 生产数据-892558288
  103. 生产者pool-1-thread-5 生产数据-1917220008
  104. 生产者pool-1-thread-5 生产数据2146351766
  105. 生产者pool-1-thread-5 生产数据452445380
  106. 生产者pool-1-thread-5 生产数据1695168334
  107. 生产者pool-1-thread-5 生产数据1979746693
  108. 生产者pool-1-thread-5 生产数据-1905436249
  109. 生产者pool-1-thread-5 生产数据-101410137
  110. 生产者pool-1-thread-5  list以达到最大容量，进行wait
  111. 生产者pool-1-thread-1  退出wait
  112. 生产者pool-1-thread-1  list以达到最大容量，进行wait
  113. 生产者pool-1-thread-4  退出wait
  114. 生产者pool-1-thread-4  list以达到最大容量，进行wait
  115. 生产者pool-1-thread-2  退出wait
  116. 生产者pool-1-thread-2  list以达到最大容量，进行wait
  117. 生产者pool-1-thread-3  退出wait
  118. 生产者pool-1-thread-3  list以达到最大容量，进行wait
  119. 消费者pool-1-thread-9  退出wait
  120. 消费者pool-1-thread-9  消费数据：-892558288

3. 使用BlockingQueue实现生产者-消费者

由于BlockingQueue内部实现就附加了两个阻塞操作。即当队列已满时，阻塞向队列中插入数据的线程，直至队列中未满；当队列为空时，阻塞从队列中获取数据的线程，直至队列非空时为止。关于BlockingQueue更多细节可以看这篇文章。可以利用BlockingQueue实现生产者-消费者为题，阻塞队列完全可以充当共享数据区域，就可以很好的完成生产者和消费者线程之间的协作。

  1. public class ProductorConsumer {
  3.     private static LinkedBlockingQueue<Integer> queue = new LinkedBlockingQueue<>();
  5.     public static void main(String[] args) {
  6.         ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(15);
  7.         for (int i = 0; i < 5; i++) {
  8.             service.submit(new Productor(queue));
  9.         }
  10.         for (int i = 0; i < 10; i++) {
  11.             service.submit(new Consumer(queue));
  12.         }
  13.     }

static class Productor implements Runnable {

  1.         private BlockingQueue queue;
  3.         public Productor(BlockingQueue queue) {
  4.             this.queue = queue;
  5.         }
  7.         @Override
  8.         public void run() {
  9.             try {
  10.                 while (true) {
  11.                     Random random = new Random();
  12.                     int i = random.nextInt();
  13.                     System.out.println("生产者" + Thread.currentThread().getName() + "生产数据" + i);
  14.                     queue.put(i);
  15.                 }
  16.             } catch (InterruptedException e) {
  17.                 e.printStackTrace();
  18.             }
  19.         }
  20.     }
  22.     static class Consumer implements Runnable {
  23.         private BlockingQueue queue;
  25.         public Consumer(BlockingQueue queue) {
  26.             this.queue = queue;
  27.         }
  29.         @Override
  30.         public void run() {
  31.             try {
  32.                 while (true) {
  33.                     Integer element = (Integer) queue.take();
  34.                     System.out.println("消费者" + Thread.currentThread().getName() + "正在消费数据" + element);
  35.                 }
  36.             } catch (InterruptedException e) {
  37.                 e.printStackTrace();
  38.             }
  39.         }
  40.     }
  42. }
  43. 输出结果：
  45. 消费者pool-1-thread-7正在消费数据1520577501
  46. 生产者pool-1-thread-4生产数据-127809610
  47. 消费者pool-1-thread-8正在消费数据504316513
  48. 生产者pool-1-thread-2生产数据1994678907
  49. 消费者pool-1-thread-11正在消费数据1967302829
  50. 生产者pool-1-thread-1生产数据369331507
  51. 消费者pool-1-thread-9正在消费数据1994678907
  52. 生产者pool-1-thread-2生产数据-919544017
  53. 消费者pool-1-thread-12正在消费数据-127809610
  54. 生产者pool-1-thread-4生产数据1475197572
  55. 消费者pool-1-thread-14正在消费数据-893487914
  56. 生产者pool-1-thread-3生产数据906921688
  57. 消费者pool-1-thread-6正在消费数据-1292015016
  58. 生产者pool-1-thread-5生产数据-652105379
  59. 生产者pool-1-thread-5生产数据-1622505717
  60. 生产者pool-1-thread-3生产数据-1350268764
  61. 消费者pool-1-thread-7正在消费数据906921688
  62. 生产者pool-1-thread-4生产数据2091628867
  63. 消费者pool-1-thread-13正在消费数据1475197572
  64. 消费者pool-1-thread-15正在消费数据-919544017
  65. 生产者pool-1-thread-2生产数据564860122
  66. 生产者pool-1-thread-2生产数据822954707
  67. 消费者pool-1-thread-14正在消费数据564860122
  68. 消费者pool-1-thread-10正在消费数据369331507
  69. 生产者pool-1-thread-1生产数据-245820912
  70. 消费者pool-1-thread-6正在消费数据822954707
  71. 生产者pool-1-thread-2生产数据1724595968
  72. 生产者pool-1-thread-2生产数据-1151855115
  73. 消费者pool-1-thread-12正在消费数据2091628867
  74. 生产者pool-1-thread-4生产数据-1774364499
  75. 生产者pool-1-thread-4生产数据2006106757
  76. 消费者pool-1-thread-14正在消费数据-1774364499
  77. 生产者pool-1-thread-3生产数据-1070853639
  78. 消费者pool-1-thread-9正在消费数据-1350268764
  79. 消费者pool-1-thread-11正在消费数据-1622505717
  80. 生产者pool-1-thread-5生产数据355412953

可以看出，使用BlockingQueue来实现生产者-消费者很简洁，这正是利用了BlockingQueue插入和获取数据附加阻塞操作的特性。

关于生产者-消费者实现的三中方式，到这里就全部总结出来，如果觉得不错的话，请点赞，也算是给我的鼓励，在此表示感谢！