线程的通信（2）生产者消费者例题

经典例题：生产者/消费者问题
生产者(Productor)将产品交给店员(Clerk)，而消费者(Customer)从店员处取走产品，店员一次只能持有固定数量的产品(比如:20），如果生产者试图生产更多的产品，店员会叫生产者停一下，如果店中有空位放产品了再通知生产者继续生产；如果店中没有产品了，店员会告诉消费者等一下，如果店中有产品了再通知消费者来取走产品。
提示：这里可能出现两个问题：
1.生产者比消费者快时，消费者会漏掉一些数据没有取到。
2.消费者比生产者快时，消费者会取相同的数据。

分析：

1. 是否是多线程问题？是，生产者线程，消费者线程
2. 是否有共享数据？是，店员（或产品）
3. 如何解决线程的安全问题？同步机制,有三种方法
4. 是否涉及线程的通信？是

代码：

package exer2;

class Clerk {
    private int productCount = 0;

    //生产产品
    public synchronized void produceProduct() {

        if (productCount < 20) {
            productCount++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":开始生产第" + productCount + "个产品");

            notify();

        } else {
            //等待
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    //消费产品
    public synchronized void consumeProduct() {
        if (productCount > 0) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":开始消费第" + productCount + "个产品");
            productCount--;

            notify();
        } else {
            //等待
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }
}

class Producer extends Thread {//生产者
    private Clerk clerk;
    public Producer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(getName() + ":开始生产产品.....");

        while (true) {

            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            clerk.produceProduct();
        }
    }
}

class Consumer extends Thread {//消费者
    private Clerk clerk;
    public Consumer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(getName() + ":开始消费产品.....");


        while (true) {

            try {
                Thread.sleep(20);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            clerk.consumeProduct();
        }
    }
}

public class ProductTest {
    public static void main(String[] args) {
        Clerk clerk = new Clerk();

        Producer p1 = new Producer(clerk);
        p1.setName("生产者1");

        Consumer c1 = new Consumer(clerk);
        c1.setName("消费者1");
        Consumer c2 = new Consumer(clerk);
        c2.setName("消费者2");

        p1.start();
        c1.start();
        c2.start();
    }
}

输出：

生产者1:开始生产产品.....
消费者1:开始消费产品.....
消费者2:开始消费产品.....
生产者1:开始生产第1个产品
生产者1:开始生产第2个产品
消费者1:开始消费第2个产品
消费者2:开始消费第1个产品
生产者1:开始生产第1个产品
消费者1:开始消费第1个产品
生产者1:开始生产第1个产品
生产者1:开始生产第2个产品
消费者1:开始消费第2个产品
消费者2:开始消费第1个产品
生产者1:开始生产第1个产品
生产者1:开始生产第2个产品
消费者1:开始消费第2个产品
消费者2:开始消费第1个产品
生产者1:开始生产第1个产品
生产者1:开始生产第2个产品
消费者1:开始消费第2个产品
消费者2:开始消费第1个产品
生产者1:开始生产第1个产品
生产者1:开始生产第2个产品
消费者1:开始消费第2个产品
消费者2:开始消费第1个产品
生产者1:开始生产第1个产品
生产者1:开始生产第2个产品
消费者1:开始消费第2个产品
消费者2:开始消费第1个产品
生产者1:开始生产第1个产品
生产者1:开始生产第2个产品
消费者1:开始消费第2个产品
消费者2:开始消费第1个产品
生产者1:开始生产第1个产品
生产者1:开始生产第2个产品
消费者1:开始消费第2个产品
消费者2:开始消费第1个产品
生产者1:开始生产第1个产品
生产者1:开始生产第2个产品
消费者1:开始消费第2个产品
消费者2:开始消费第1个产品

（省略……）