参考来源：http://blog.****.net/monkey_d_meng/article/details/6251879/
生产者/消费者问题的多种Java实现方式
实质上，很多后台服务程序并发控制的基本原理都可以归纳为生产者/消费者模式，而这是恰恰是在本科操作系统课堂上老师反复讲解，而我们却视而不见不以为然的。在博文《一种面向作业流(工作流)的轻量级可复用的异步流水开发框架的设计与实现》中将介绍一种生产者/消费者模式的具体应用。
生产者消费者问题是研究多线程程序时绕不开的经典问题之一，它描述是有一块缓冲区作为仓库，生产者可以将产品放入仓库，消费者则可以从仓库中取走产品。解决生产者/消费者问题的方法可分为两类：（1）采用某种机制保护生产者和消费者之间的同步；（2）在生产者和消费者之间建立一个管道。第一种方式有较高的效率，并且易于实现，代码的可控制性较好，属于常用的模式。第二种管道缓冲区不易控制，被传输数据对象不易于封装等，实用性不强。因此本文只介绍同步机制实现的生产者/消费者问题。
同步问题核心在于：如何保证同一资源被多个线程并发访问时的完整性。常用的同步方法是采用信号或加锁机制，保证资源在任意时刻至多被一个线程访问。Java语言在多线程编程上实现了完全对象化，提供了对同步机制的良好支持。在Java中一共有四种方法支持同步，其中前三个是同步方法，一个是管道方法。
（1）wait() / notify()方法
（2）await() / signal()方法
（3）BlockingQueue阻塞队列方法
（4）PipedInputStream / PipedOutputStream
本文只介绍最常用的前三种，第四种暂不做讨论，有兴趣的读者可以自己去网上找答案。
一、wait() / notify()方法
wait() / nofity()方法是基类Object的两个方法，也就意味着所有Java类都会拥有这两个方法，这样，我们就可以为任何对象实现同步机制。
wait()方法：当缓冲区已满/空时，生产者/消费者线程停止自己的执行，放弃锁，使自己处于等等状态，让其他线程执行。
notify()方法：当生产者/消费者向缓冲区放入/取出一个产品时，向其他等待的线程发出可执行的通知，同时放弃锁，使自己处于等待状态。
光看文字可能不太好理解，咱来段代码就明白了：
import java.util.LinkedList; /**
* 仓库类Storage实现缓冲区 注意几个问题：策略模式 桥接模式
*
*/
public class Storage
{
// 仓库最大存储量
private final int MAX_SIZE = 100; // 仓库存储的载体
private LinkedList<Object> list = new LinkedList<Object>(); // 生产num个产品
public void produce(int num)
{
// 同步代码段
synchronized (list)
{
// 如果仓库剩余容量不足
while (list.size() + num > MAX_SIZE)
{
System.out.println("【要生产的产品数量】:" + num + "/t【库存量】:"
+ list.size() + "/t暂时不能执行生产任务!");
try
{
// 由于条件不满足，生产阻塞
list.wait();
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
} // 生产条件满足情况下，生产num个产品
for (int i = 1; i <= num; ++i)
{
list.add(new Object());
} System.out.println("【已经生产产品数】:" + num + "/t【现仓储量为】:" + list.size()); list.notifyAll();
}
} // 消费num个产品
public void consume(int num)
{
// 同步代码段
synchronized (list)
{
// 如果仓库存储量不足
while (list.size() < num)
{
System.out.println("【要消费的产品数量】:" + num + "/t【库存量】:"
+ list.size() + "/t暂时不能执行生产任务!");
try
{
// 由于条件不满足，消费阻塞
list.wait();
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
} // 消费条件满足情况下，消费num个产品
for (int i = 1; i <= num; ++i)
{
list.remove();
} System.out.println("【已经消费产品数】:" + num + "/t【现仓储量为】:" + list.size()); list.notifyAll();
}
} // get/set方法
public LinkedList<Object> getList()
{
return list;
} public void setList(LinkedList<Object> list)
{
this.list = list;
} public int getMAX_SIZE()
{
return MAX_SIZE;
}
}
/**
* 生产者类Producer继承线程类Thread
*
* Email:530025983@qq.com
*
* @author MONKEY.D.MENG 2011-03-15
*
*/
public class Producer extends Thread
{
// 每次生产的产品数量
private int num; // 所在放置的仓库
private Storage storage; // 构造函数，设置仓库
public Producer(Storage storage)
{
this.storage = storage;
} // 线程run函数
public void run()
{
produce(num);
} // 调用仓库Storage的生产函数
public void produce(int num)
{
storage.produce(num);
} // get/set方法
public int getNum()
{
return num;
} public void setNum(int num)
{
this.num = num;
} public Storage getStorage()
{
return storage;
} public void setStorage(Storage storage)
{
this.storage = storage;
}
}
/**
* 消费者类Consumer继承线程类Thread
*
* Email:530025983@qq.com
*
* @author MONKEY.D.MENG 2011-03-15
*
*/
public class Consumer extends Thread
{
// 每次消费的产品数量
private int num; // 所在放置的仓库
private Storage storage; // 构造函数，设置仓库
public Consumer(Storage storage)
{
this.storage = storage;
} // 线程run函数
public void run()
{
consume(num);
} // 调用仓库Storage的生产函数
public void consume(int num)
{
storage.consume(num);
} // get/set方法
public int getNum()
{
return num;
} public void setNum(int num)
{
this.num = num;
} public Storage getStorage()
{
return storage;
} public void setStorage(Storage storage)
{
this.storage = storage;
}
}
/**
* <a href="http://lib.****.net/base/softwaretest" class='replace_word' title="软件测试知识库" target='_blank' style='color:#df3434; font-weight:bold;'>测试</a>类Test
*
* Email:530025983@qq.com
*
* @author MONKEY.D.MENG 2011-03-15
*
*/
public class Test
{
public static void main(String[] args)
{
// 仓库对象
Storage storage = new Storage(); // 生产者对象
Producer p1 = new Producer(storage);
Producer p2 = new Producer(storage);
Producer p3 = new Producer(storage);
Producer p4 = new Producer(storage);
Producer p5 = new Producer(storage);
Producer p6 = new Producer(storage);
Producer p7 = new Producer(storage); // 消费者对象
Consumer c1 = new Consumer(storage);
Consumer c2 = new Consumer(storage);
Consumer c3 = new Consumer(storage); // 设置生产者产品生产数量
p1.setNum(10);
p2.setNum(10);
p3.setNum(10);
p4.setNum(10);
p5.setNum(10);
p6.setNum(10);
p7.setNum(80); // 设置消费者产品消费数量
c1.setNum(50);
c2.setNum(20);
c3.setNum(30); // 线程开始执行
c1.start();
c2.start();
c3.start();
p1.start();
p2.start();
p3.start();
p4.start();
p5.start();
p6.start();
p7.start();
}
}
【要消费的产品数量】:50 【库存量】:0 暂时不能执行生产任务!
【要消费的产品数量】:30 【库存量】:0 暂时不能执行生产任务!
【要消费的产品数量】:20 【库存量】:0 暂时不能执行生产任务!
【已经生产产品数】:10 【现仓储量为】:10
【要消费的产品数量】:20 【库存量】:10 暂时不能执行生产任务!
【要消费的产品数量】:30 【库存量】:10 暂时不能执行生产任务!
【要消费的产品数量】:50 【库存量】:10 暂时不能执行生产任务!
【已经生产产品数】:10 【现仓储量为】:20
【要消费的产品数量】:50 【库存量】:20 暂时不能执行生产任务!
【要消费的产品数量】:30 【库存量】:20 暂时不能执行生产任务!
【已经消费产品数】:20 【现仓储量为】:0
【已经生产产品数】:10 【现仓储量为】:10
【已经生产产品数】:10 【现仓储量为】:20
【已经生产产品数】:80 【现仓储量为】:100
【要生产的产品数量】:10 【库存量】:100 暂时不能执行生产任务!
【已经消费产品数】:30 【现仓储量为】:70
【已经消费产品数】:50 【现仓储量为】:20
【已经生产产品数】:10 【现仓储量为】:30
【已经生产产品数】:10 【现仓储量为】:40