生产者消费者模式是并发、多线程编程中经典的设计模式 ，生产者和消费者通过分离的执行工作解耦，简化了开发模式，生产者和消费者可以以不同的速度生产和消费数据。
真实世界中的生产者消费者模式
生产者和消费者模式在生活当中随处可见，它描述的是协调与协作的关系。比如一个人正在准备食物（生产者），而另一个人正在吃（消费者），他们使用一个共用的桌子用于放置盘子和取走盘子，生产者准备食物，如果桌子上已经满了就等待，消费者（那个吃的）等待如果桌子空了的话。这里桌子就是一个共享的对象。
我们看这样一个例子：
生产者： 往一个公共的盒子里面放苹果
消费者：从公共的盒子里面取苹果
盒子：盒子的容量不能超过5
下面我们用两者方法分别实现这样一个场景。
方法一： wait() 和 notify() 通信方法实现
看盒子代码
public
class
PublicBox {
private
int
apple
= 0;
public
synchronized
void
increace() {
while
(
apple
==5) {
try
{
wait();
}
catch
(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
apple
++;
System.
out
.println(
"生成苹果成功！"
);
notify();
}
public
synchronized
void
decreace() {
while
(
apple
==0) {
try
{
wait();
}
catch
(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
apple
--;
System.
out
.println(
"消费苹果成功！"
);
notify();
}
public
static
void
main(String []args)
{
PublicBox box=
new
PublicBox();
Consumer con=
new
Consumer(box);
Producer pro=
new
Producer(box);
Thread t1=
new
Thread(con);
Thread t2=
new
Thread(pro);
t1.start();
t2.start();
}
}
生产者代码（定义十次）：
public
class
Producer
implements
Runnable {
private
PublicBox
box
;
public
Producer(PublicBox box) {
this
.
box
= box;
}
@Override
public
void
run() {
for
(
int
i=0;i<10;i++)
{
try
{
System.
out
.println(
"pro i:"
+i);
Thread. sleep(30);
}
catch
(InterruptedException e) {
//
TODO
: handle exception
e.printStackTrace();
}
box
.increace();
}
}
}
消费者代码（同样十次）：
public class Consumer implements Runnable {
private PublicBox box ;
public
Consumer(PublicBox box) {
this
.
box
= box;
}
@Override
public
void
run() {
for
(
int
i=0;i<10;i++)
{
try
{
System.
out
.println(
"Con: i "
+i);
Thread. sleep(3000); // 这里设置跟上面30不同是为了 盒子中的苹果能够增加，不会生产一个马上被消费
}
catch
(InterruptedException e) {
//
TODO
: handle exception
e.printStackTrace();
}
box
.decreace();
}
}
}
输出如下：
pro i:0
Con: i 0
生成苹果成功！
pro i:1
生成苹果成功！
pro i:2
生成苹果成功！
pro i:3
生成苹果成功！
pro i:4
生成苹果成功！
pro i:5
消费苹果成功！
Con: i 1
生成苹果成功！
pro i:6
消费苹果成功！
Con: i 2
生成苹果成功！
pro i:7
消费苹果成功！
生成苹果成功！
pro i:8
Con: i 3
消费苹果成功！
生成苹果成功！
pro i:9
Con: i 4
消费苹果成功！
生成苹果成功！
Con: i 5
消费苹果成功！
Con: i 6
消费苹果成功！
Con: i 7
消费苹果成功！
Con: i 8
消费苹果成功！
Con: i 9
消费苹果成功！
方法二：采用阻塞队列实现生产者消费者模式
阻塞队列实现生产者消费者模式超级简单，它提供开箱即用支持阻塞的方法put()和take()，开发者不需要写困惑的wait-nofity代码去实现通信。BlockingQueue 一个接口，Java5提供了不同的现实，如ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue，两者都是先进先出（FIFO）顺序。而ArrayLinkedQueue是自然有界的，LinkedBlockingQueue可选的边界。下面这是一个完整的生产者消费者代码例子，对比传统的wait、nofity代码，它更易于理解。
盒子代码：
import
java.util.concurrent.BlockingQueue;
import
java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
public
class
PublicBoxQueue {
public
static
void
main(String []args)
{
BlockingQueue publicBoxQueue=
new
LinkedBlockingQueue(5); //定义了一个大小为5的盒子
Thread pro=
new
Thread(
new
ProducerQueue(publicBoxQueue));
Thread con=
new
Thread(
new
ConsumerQueue(publicBoxQueue));
pro.start();
con.start();
}
}
生产者：
package
dsd;
import
java.util.concurrent.BlockingQueue;
public
class
ProducerQueue
implements
Runnable {
private
final
BlockingQueue
proQueue
;
public
ProducerQueue(BlockingQueue proQueue)
{
this
.
proQueue
=proQueue;
}
@Override
public
void
run() {
//
TODO
Auto-generated method stub
for
(
int
i=0;i<10;i++)
{
try
{
System.
out
.println(
"生产者生产的苹果编号为 : "
+i);
//放入十个苹果编号 为1到10
proQueue
.put(i);
/*Thread.sleep(3000);*/
}
catch
(InterruptedException e) {
//
TODO
: handle exception
e.printStackTrace();
}
}
}
}
消费者：
package
dsd;
import
java.util.concurrent.BlockingQueue;
public
class
ConsumerQueue
implements
Runnable {
private
final
BlockingQueue
conQueue
;
public
ConsumerQueue(BlockingQueue conQueue)
{
this
.
conQueue
=conQueue;
}
@Override
public
void
run() {
//
TODO
Auto-generated method stub
for
(
int
i=0;i<10;i++)
{
try
{
System.
out
.println(
"消费者消费的苹果编号为 ："
+
conQueue
.take());
Thread. sleep(3000); //在这里sleep是为了看的更加清楚些
}
catch
(InterruptedException e) {
//
TODO
: handle exception
e.printStackTrace();
}
}
}
}
结果如下：
生产者生产的苹果编号为 : 0
生产者生产的苹果编号为 : 1
消费者消费的苹果编号为 ：0
生产者生产的苹果编号为 : 2
生产者生产的苹果编号为 : 3
生产者生产的苹果编号为 : 4
生产者生产的苹果编号为 : 5
生产者生产的苹果编号为 : 6
生产者生产的苹果编号为 : 7
消费者消费的苹果编号为 ：1
消费者消费的苹果编号为 ：2
生产者生产的苹果编号为 : 8
消费者消费的苹果编号为 ：3
生产者生产的苹果编号为 : 9
消费者消费的苹果编号为 ：4
消费者消费的苹果编号为 ：5
消费者消费的苹果编号为 ：6
消费者消费的苹果编号为 ：7
消费者消费的苹果编号为 ：8
消费者消费的苹果编号为 ：9
生产者消费者模式的好处
它的确是一种实用的设计模式，常用于编写多线程或并发代码。下面是它的一些优点：
- 它简化的开发，你可以独立地或并发的编写消费者和生产者，它仅仅只需知道共享对象是谁
- 生产者不需要知道谁是消费者或者有多少消费者，对消费者来说也是一样
- 生产者和消费者可以以不同的速度执行
- 分离的消费者和生产者在功能上能写出更简洁、可读、易维护的代码
