1. 單線程下的生產者--消費者模式

1.1 該模式下，一個線程生產數據，另一個線程處理數據。當數據還沒被處理，那么生產數據的線程進入等待狀態；如果數據還沒生產，那么處理數據的線程進入等待狀態，代碼及運行結果如下。

// 生產者 class Producer extends Thread{private final List<Object> lst;public Producer(List<Object> lst){this.lst = lst;}@Overridepublic void run() {while(true){synchronized (lst){if(lst.size() > 0){try {lst.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}lst.add(new Object());System.out.println("生產者：" + lst.size());lst.notify();}}} }// 消費者 class Consumer extends Thread{private final List<Object> lst;public Consumer(List<Object> lst){this.lst = lst;}@Overridepublic void run() {while(true){synchronized (lst){if(lst.size() == 0){try {lst.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}lst.remove(0);System.out.println("消費者：" + lst.size());lst.notify();}}} }

1.2 功能分析。生產者和消費者共享同一個ArrayList對象，生產者往ArrayList放數據，消費者刪除數據。初始時，ArrayList里沒有數據，如果消費者先操作ArrayList對象，判斷ArrayList對象沒有數據后，執行wait方法進入等待狀態并釋放ArrayList對象鎖；此時生產者得到該鎖，判斷ArrayList沒有數據后，往里面添加一個數據，并調用notify方法喚醒進入等待狀態的消費者。如果此時生產者又搶到ArrayList對象鎖，那么判斷ArrayList對象有數據后，會進入等待狀態，前面被喚醒的消費者來消費并喚醒剛進入等待的生產者，后面一直如此循環....

2. wait和notify方法

2.1 wait方法，執行該方法的線程會進入阻塞狀態，而不是可運行狀態，所以不會去搶奪CPU時間片；同時會釋放正在占用的對象鎖。

2.2 關于執行wait方法的線程是否會搶奪CPU時間片，下面通過資源監視器來證明一下。當我沒有運行java程序時，CPU的利用率是6%左右，如下圖。

當java創建10個線程，一個while循環，沒有任何邏輯代碼，CPU利用率達到了100%。

此時我們在while循環中寫上wait方法，我們可以發現，CPU利用率只有剛創建線程時會有短暫的升高，后面線程執行了wait方法進入等待狀態并沒有導致CPU利用率升高，所以執行wait方法的線程不會搶奪CPU時間片。

同理，sleep方法也并不會搶奪CPU時間片，但sleep方法不釋放鎖。

2.3 wait和sleep的區別

① wait是Object的方法，sleep是Thread的方法。

② wait會釋放占有的鎖，但sleep不會釋放鎖。

③ wait必須用在同步代碼塊或同步方法中，sleep不需要。

④ 它們都不會去搶奪CPU時間片

⑤ 調用wait方法時線程會進入waiting狀態；而調用sleep方法時線程會進入timed_waiting狀態；線程等待synchronized同步代碼塊或同步方法時進入blocked狀態。

2.4?notify方法：喚醒等待狀態的線程，將線程從阻塞狀態變為可運行狀態，搶到CPU時間片再執行；同時還要占有鎖才能執行。

3. 多線程下的生產者消費者模式

3.1 我們先使用第一節的消費者和生產者代碼，分別創建兩個消費者和兩個生產者，得到運行結果如下。

3.2 出現一直生產的情況的原因：生產了數據的生產者會喚醒一個正在等待狀態的線程，如果此時喚醒的是另一個生產者，那么又會生產數據，然后該生產者會有喚醒一個等待狀態的線程，如果此時喚醒的又是生產者，那么循環往復，就會一直生產數據....

3.3 既然出現一直生產的情況，是因為被喚醒直接生產數據，那么就在被喚醒后仍然判斷一下是否有數據，如果有，再進入等待狀態，代碼如下。

3.4 運行后，會出現卡死情況，原因：當沒有數據時，兩個消費者會進入等待狀態，此時如果一個生產者占有鎖，它會生產一個數據，如果此時喚醒的是一個等待狀態的生產者，那么生產者還是進入等待，等到自己再次搶到鎖，依然因為有數據而進入等待狀態，也就出現了卡死現象。

3.5 既然是因為都進入了等待狀態，那么每次都用notifyAll方法，把所有等待狀態的線程都喚醒，就不會出現卡死現象了，最終代碼如下。

import java.util.ArrayList; import java.util.List;public class WaitNotifyTest {public static void main(String[] args) {List<Object> lst = new ArrayList<>();Producer pro = new Producer(lst);Consumer con = new Consumer(lst);pro.start();con.start();new Producer(lst).start();new Consumer(lst).start();} }class Producer extends Thread{private final List<Object> lst;public Producer(List<Object> lst){this.lst = lst;}@Overridepublic void run() {while(true){synchronized (lst){while(lst.size() > 0){try {lst.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}lst.add(new Object());System.out.println("生產者：" + lst.size());lst.notifyAll();}}} }class Consumer extends Thread{private final List<Object> lst;public Consumer(List<Object> lst){this.lst = lst;}@Overridepublic void run() {while(true){synchronized (lst){while(lst.size() == 0){try {lst.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}lst.remove(0);System.out.println("消費者：" + lst.size());lst.notifyAll();}}} }

4. 通過鉤子程序捕獲程序退出以及setUncaughtExceptionHandler方法捕獲線程拋出的運行時異常

總結

以上是生活随笔為你收集整理的单线程下的生产者--消费者模式详解，wait和sleep的区别的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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