为获得良好的阅读体验，请访问原文: 传送门
前序文章
- 高并发编程学习(1)——并发基础 - https://www.wmyskxz.com/2019/11/26/gao-bing-fa-bian-cheng-xue-xi-1-bing-fa-ji-chu/
上一篇文章我们提到一个应用可以创建多个线程去执行不同的任务，如果这些任务之间有着某种关系，那么线程之间必须能够通信来协调完成工作。
生产者消费者问题（英语：Producer-consumer problem）就是典型的多线程同步案例，它也被称为有限缓冲问题（英语：Bounded-buffer problem）。该问题描述了共享固定大小缓冲区的两个线程——即所谓的“生产者”和“消费者”——在实际运行时会发生的问题。生产者的主要作用是生成一定量的数据放到缓冲区中，然后重复此过程。与此同时，消费者也在缓冲区消耗这些数据。该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据，消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。(摘自维基百科：生产者消费者问题)
我们来自己编写一个例子：一个生产者，一个消费者，并且让他们让他们使用同一个共享资源，并且我们期望的是生产者生产一条放到共享资源中，消费者就会对应地消费一条。
我们先来模拟一个简单的共享资源对象：
public class ShareResource {
private String name;
private String gender;
/**
* 模拟生产者向共享资源对象中存储数据
*
* @param name
* @param gender
*/
public void push(String name, String gender) {
this.name = name;
this.gender = gender;
}
/**
* 模拟消费者从共享资源中取出数据
*/
public void popup() {
System.out.println(this.name "-" this.gender);
}
}然后来编写我们的生产者，使用循环来交替地向共享资源中添加不同的数据：
public class Producer implements Runnable {
private ShareResource shareResource;
public Producer(ShareResource shareResource) {
this.shareResource = shareResource;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 50; i ) {
if (i % 2 == 0) {
shareResource.push("凤姐", "女");
} else {
shareResource.push("张三", "男");
}
}
}
}接着让我们的消费者不停地消费生产者产生的数据：
public class Consumer implements Runnable {
private ShareResource shareResource;
public Consumer(ShareResource shareResource) {
this.shareResource = shareResource;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 50; i ) {
shareResource.popup();
}
}
}然后我们写一段测试代码，来看看效果：
public static void main(String[] args) {
// 创建生产者和消费者的共享资源对象
ShareResource shareResource = new ShareResource();
// 启动生产者线程
new Thread(new Producer(shareResource)).start();
// 启动消费者线程
new Thread(new Consumer(shareResource)).start();
}我们运行发现出现了诡异的现象，所有的生产者都似乎消费到了同一条数据：
张三-男
张三-男
....以下全是张三-男....为什么会出现这样的情况呢？照理说，我的生产者在交替地向共享资源中生产数据，消费者也应该交替消费才对呀..我们大胆猜测一下，会不会是因为消费者是直接循环了 30 次打印共享资源中的数据，而此时生产者还没有来得及更新共享资源中的数据，消费者就已经连续打印了 30 次了，所以我们让消费者消费的时候以及生产者生产的时候都小睡个 10 ms 来缓解消费太快 or 生产太快带来的影响，也让现象更明显一些：
/**
* 模拟生产者向共享资源对象中存储数据
*
* @param name
* @param gender
*/
public void push(String name, String gender) {
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException ignored) {
}
this.name = name;
this.gender = gender;
}
/**
* 模拟消费者从共享资源中取出数据
*/
public void popup() {
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException ignored) {
}
System.out.println(this.name "-" this.gender);
}再次运行代码，发现了出现了以下的几种情况：
this.name = name），也就是还没有来得及给 gender 赋值就被消费者给取走消费了.. 造成这样情况的根本原因是没有保证生产者生产数据的原子性。 我们先来解决性别紊乱，也就是原子性的问题吧，上一篇文章里我们也提到了，对于这样的原子性操作，解决方法也很简单：加锁。稍微改造一下就好了：
/**
* 模拟生产者向共享资源对象中存储数据
*
* @param name
* @param gender
*/
synchronized public void push(String name, String gender) {
this.name = name;
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException ignored) {
}
this.gender = gender;
}
/**
* 模拟消费者从共享资源中取出数据
*/
synchronized public void popup() {
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException ignored) {
}
System.out.println(this.name "-" this.gender);
}synchronized 关键字，来保证每一次读取和修改都只能是一个线程，这是因为当 synchronized 修饰在普通同步方法上时，它会自动锁住当前实例对象，也就是说这样改造之后读/ 写操作同时只能进行其一； push 方法小睡的代码改在了赋值 name 和 gender 的中间，以强化验证原子性操作是否成功，因为如果不是原子性的话，就很可能出现赋值 name 还没赋值给 gender 就被取走的情况，小睡一会儿是为了加强这种情况的出现概率（可以试着把 synchronized 去掉看看效果）； 运行代码后发现，并没有出现性别紊乱的现象了，但是重复消费仍然存在。
我们期望的是 张三-男 和 凤姐-女 交替出现，而不是有重复消费的情况，所以我们的生产者和消费者之间需要一点沟通，最容易想到的解决方法是，我们新增加一个标志位，然后在消费者中使用 while 循环判断，不满足条件则不消费，条件满足则退出 while 循环，从而完成消费者的工作。
while (value != desire) {
Thread.sleep(10);
}
doSomething();这样做的目的就是为了防止「过快的无效尝试」，这种方法看似能够实现所