Java中的生产消费模型解析

Biaobiaone2025-07-09 20:52

在工作中，我们往往会碰到需要两个不同模块分别生产和处理数据的场景，这时候我们就会用到生产消费模型。

一、概念

生产消费模型一般由三部分构成：生产者，容器，消费者。

生产者负责生产相关数据，并把生产的数据存储到容器中，而消费者则从容器中取出数据进行相关处理。

二、实现

下面我们来用Java代码对生产消费模型进行实现：

首先是容器设计，我们用数字链表数据量的增减模拟数据生产和消耗的过程，并且在仓库中写一个Lock锁作为保证线程安全锁。

java 复制代码

public class Ware {
    ArrayList<Integer> ar=new ArrayList<>();
    Lock lock = new ReentrantLock();
    int max = 10;
    int start = 0;
    int size(){
        return ar.size();
    }
    void add(int num){
        ar.add(num);
        start++;
    }
    void remove(){
        ar.remove(start-1);
        start--;
    }
}

然后是生产者和消费者，用容器中的锁保证线程安全的情况下实现。

java 复制代码

import java.util.concurrent.locks.Lock;

public class Producer implements Runnable{
    Ware ware;
    Lock lock;
    Producer(Ware ware,Lock lock){
        this.ware = ware;
        this.lock = lock;
    }
    @Override
    public void run() {
        while(true) {
            lock.lock();
            if (ware.size() >= ware.max) {
                System.out.println("队列阻塞，无法继续添加......");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
                lock.unlock();
            }else {
                ware.add(ware.start);
                System.out.println("生产者线程启动，添加数据："+ware.start);
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

java 复制代码

import java.util.concurrent.locks.Lock;


public class Customer implements Runnable {
    Ware ware;
    Lock lock;
    Customer(Ware ware, Lock lock) {
        this.ware = ware;
        this.lock = lock;
    }
    @Override
    public void run() {
        while(true) {
            lock.lock();
            if(ware.size()==0){
                System.out.println("队列为空，无法继续消费......");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
                lock.unlock();
            }else {
                System.out.println("消费者线程启动，消费数据："+ware.start);
                ware.remove();
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}