场景描述：
生产者/消费者模式是进程与线程学习中相当经典的问题，在本文中场景设置如下：
有一个仓库(Repository)，有若干个生产者(Producer)和若干个消费者(Consumer)，生产者可以生产产品(Procuct)并存入(push)仓库，消费者可以从仓库取出(pop)并消费产品。
我希望通过使用
synchronize锁机制与wait()/notifyAll()或notify()方法实现，代码如下。
但实际测试中发现,当使用notify方法时，线程仅会通知最近使用的线程，时间一长就会变成仅有两个线程在实际运行。而使用notifyAll()方法时，仓库实际产品最大数量仅是创建的生产者的最大数量，却不能达到自己预先定义的最大数量，且线程执行顺序似乎并非随机的而是按照某一固定的顺序去执行。此处暂未想通。目测估计是我的线程唤醒方法调用的位置或者调用的方式有问题，正在努力解决中。求各位大佬帮忙解答。
代码如下：
import java.util.ArrayList;
/**
* 多生产者多消费者单仓库的生产者消费者模式
* @author breezefaith
*
*/
class Product{
private int productId;
public Product(int productId) {
super();
this.productId = productId;
}
@Override
public String toString() {
return "Product["+productId+"]";
}
}
class Repository{
private int maxSize;
private ArrayList<Product> list;
public Repository(int maxSize) {
super();
this.maxSize = maxSize;
list=new ArrayList<>(maxSize);
}
public void setMaxSize(int maxSize) {
if(maxSize<=list.size()) {
System.err.println("New size is smaller than the original.");
return;
}
ArrayList<Product> newList=new ArrayList<>(maxSize);
newList.addAll(list);
list=newList;
}
public int getMaxSize() {
return maxSize;
}
public int getCurrentSize() {
return list.size();
}
public void push(Product product) {
list.add(product);
}
public Product pop() {
return list.remove(0);
}
}
class Producer extends Thread{
private Repository repository;
private static int productId;
public Producer(Repository repository) {
super();
this.repository = repository;
}
public Product produce() {
Product product=new Product(productId++);
System.out.println("生产者 "+Thread.currentThread().getName()+" 生产了产品 "+product+"，剩余："+(repository.getCurrentSize()+1));
return product;
}
@Override
public void run() {
synchronized (repository) {
try {
while(true) {
Thread.sleep(1000);
if(repository.getCurrentSize()<repository.getMaxSize()) {
repository.push(produce());
}else {
System.err.println("Producer "+Thread.currentThread().getName()+" want to produce a product, but repository is full.");
}
repository.notifyAll();
repository.wait();
}
}catch(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
class Consumer extends Thread{
private Repository repository;
public Consumer(Repository repository) {
super();
this.repository = repository;
}
public Product consume() {
Product product=repository.pop();
System.out.println("消费者 "+Thread.currentThread().getName()+" 消费了产品 "+product+"，剩余："+repository.getCurrentSize());
return product;
}
@Override
public void run() {
synchronized (repository) {
try {
while(true) {
Thread.sleep(1000);
if(repository.getCurrentSize()>0) {
consume();
}else {
System.err.println("Consumer "+Thread.currentThread().getName()+" consume a product, but repository is empty.");
}
repository.notifyAll();
repository.wait();
}
}catch(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public class Run {
public static void main(String[] args) {
Repository repository=new Repository(3);
Producer p1=new Producer(repository),
p2=new Producer(repository),
p3=new Producer(repository);
p1.setName("p1");
p2.setName("p2");
p3.setName("p3");
Consumer c1=new Consumer(repository),
c2=new Consumer(repository);
c1.setName("c1");
c2.setName("c2");
p1.start();
p2.start();
p3.start();
c1.start();
c2.start();
}
}
实验结果之一：
生产者 p1 生产了产品 Product[0]，剩余：1
消费者 c1 消费了产品 Product[0]，剩余：0
Consumer c2 consume a product, but repository is empty.
生产者 p3 生产了产品 Product[1]，剩余：1
生产者 p2 生产了产品 Product[2]，剩余：2
生产者 p3 生产了产品 Product[3]，剩余：3
消费者 c2 消费了产品 Product[1]，剩余：2
消费者 c1 消费了产品 Product[2]，剩余：1
生产者 p1 生产了产品 Product[4]，剩余：2
消费者 c1 消费了产品 Product[3]，剩余：1
消费者 c2 消费了产品 Product[4]，剩余：0
生产者 p3 生产了产品 Product[5]，剩余：1
生产者 p2 生产了产品 Product[6]，剩余：2
生产者 p3 生产了产品 Product[7]，剩余：3
消费者 c2 消费了产品 Product[5]，剩余：2
消费者 c1 消费了产品 Product[6]，剩余：1
生产者 p1 生产了产品 Product[8]，剩余：2
