生产者消费者模型（Java代码实现）

今天药忘吃喽~ 2022-10-07 02:57 184阅读 0赞

# 一.死锁？ #

## 1.1什么是死锁？ ##

**死锁产生的4个必要条件：**

*  **互斥使用**：即当资源被一个线程使用(占有)时，别的线程不能使用
 *  **不可抢占**：资源请求者不能强制从资源占有者手中夺取资源，资源只能由资源占有者主动释放。
 *  **请求和保持**：当资源请求者在请求其他的资源的同时保持对原有资源的占有。
 *  **循环等待**：即存在一个等待队列：P1占有P2的资源，P2占有P3的资源，P3占有P1的资源。这样就形成了一个等待环路。

当上述四个条件都成立的时候，便形成死锁。当然，死锁的情况下如果打破上述任何一个条件，便可让死锁消失。

## 1.2怎么解除死锁？ ##

打破上述任何一个条件即可

*  1. 资源一次性分配（破坏请求和保持）
 *  2. 可剥夺资源（一定条件下，释放自己占用的资源）
 *  3. 资源有序分配（给线程编号，按顺序分配）

# 二.代码实现 #

package 生产者消费者.test3;
    
    import java.util.concurrent.locks.Condition;
    import java.util.concurrent.locks.Lock;
    import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
    
    /**
     * @program:生产者消费者问题
     * @description:
     * m个生产者,每个分别每次生产3个产品放入仓库(仓库容量已满,则停止生产,等到仓库容量未满时进行生产工作)
     * 仓库容量为100
     * n个消费者,每个每次从从仓库中消费1个产品(仓库容量为0时,则停止消费,等待到仓库有产品在进行消费)
     * @author: bugu
     * @create: 2021/6/9 14:38
     **/
    public class Main {
        static Lock lock = new ReentrantLock(true);
        static Condition condition = lock.newCondition();
        static int MAX = 100;//仓库最大容量
        static volatile int COUNT = 0;//产品的个数
        static int PRODUCER_COUNT = 5;//生产者个数
        static int CONSUMER_COUNT = 10;//消费者个数
    
        public static void main(String[] args) {
            Producer[] producers = new Producer[5];
            Consumer[] consumers = new Consumer[10];
            for (int i = 1 ; i <= PRODUCER_COUNT;i++){//初始化生产者线程
                String s = "p"+i;
                producers[i-1] = new Producer(s);
            }
            for (int i = 1 ; i <= CONSUMER_COUNT;i++){//初始化消费者线程
                String s = "C"+i;
                consumers[i-1] = new Consumer(s);
            }
            for (int i = 1 ; i <= PRODUCER_COUNT;i++){//开启生产者线程
                new Thread(producers[i-1]).start();
            }
            for (int i = 1 ; i <= CONSUMER_COUNT;i++){//开启消费者线程
                new Thread(consumers[i-1]).start();
            }
        }
    
        static class Producer implements Runnable{
            String name;//线程名称
            Producer(String name){
                this.name = name;
            }
    
            @Override
            public void run() {
                while (true){
                    try {
                        lock.lock();
                        while (COUNT+3 > MAX){
                            condition.await();
                        }
                        COUNT += 3;
                        Thread.sleep(100);
                        System.out.println(name+"生产了3个产品, 目前库存为："+COUNT);
                        condition.signalAll();
                    }catch (Exception e){
                        e.printStackTrace();
                    }finally {
                        lock.unlock();
                        try {
                            Thread.sleep(50);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        }
    
        static class Consumer implements Runnable{
            String name;//线程名称
            Consumer(String name){
                this.name = name;
            }
    
            @Override
            public void run() {
                while (true){
                    try {
                        lock.lock();
                        while (COUNT-1 < 0){
                            condition.await();
                        }
                        COUNT--;
                        Thread.sleep(100);
                        System.out.println(name+"消费了1个产品, 目前库存为："+COUNT);
                        condition.signalAll();
                    }catch (Exception e){
                        e.printStackTrace();
                    }finally {
                        lock.unlock();
                        try {
                            Thread.sleep(50);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        }
    
    
    }