生产消费者的模拟

采用Java 多线程技术，设计实现一个符合生产者和消费者问题的程序。对一个对象（枪膛）进行操作，
 其最大容量是12颗子弹。生产者线程是一个压入线程，它不断向枪膛中压入子弹；消费者线程是一个射出线程，
它不断从枪膛中射出子弹。
 要求：
 （1）给出分析过程说明。
 （2）程序输出，要模拟体现对枪膛的压入和射出操作；
（3）设计程序时应考虑到两个线程的同步问题。

这是一道典型的生产者消费这问题，同时可以用BlockingQueue得到很好的实现。

创建一个Gun的类，其拥有Bullet，Shooter，BulletProductor三个内部类。

BulletProductor 负责生产子弹，挡子弹个数大于12者不生产。

Shooter 负责射击 即消耗子弹。

具体代码如下：

package exam.b;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 4、	采用Java 多线程技术，设计实现一个符合生产者和消费者问题的程序。对一个对象（枪膛）进行操作，
 * 其最大容量是12颗子弹。生产者线程是一个压入线程，它不断向枪膛中压入子弹；消费者线程是一个射出线程，
 * 它不断从枪膛中射出子弹。
 * 	要求：
 * 	（1）给出分析过程说明。
 * 	（2）程序输出，要模拟体现对枪膛的压入和射出操作；
 * （2）设计程序时应考虑到两个线程的同步问题。

 * @author 小e
 *
 * 2010-5-27 下午07:39:26
 */
public class Gun {
	class Bullet{
		int id = bulletCounter++;
		@Override
		public String toString() {
			// TODO Auto-generated method stub
			return "" + id;
		}
	}
	class Shooter implements Runnable{
		BlockingQueue<Bullet> bullets;
		Random r = new Random();
		Shooter(BlockingQueue<Bullet> bullets){
			this.bullets = bullets;
		}
		void shoot() throws InterruptedException{
			Bullet bullet = bullets.take();
			System.out.println("射出子弹：" + bullet + "---枪膛子弹数量:" + bullets.size());
		}
		@Override
		public void run() {
			try {
				while(!Thread.interrupted()){
					shoot();
					TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(r.nextInt(1000));
				}
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				//e.printStackTrace();
				System.out.println("停止射击");
			}
			
		}
		
	}
	class BulletProductor implements Runnable{
		BlockingQueue<Bullet> bullets;
		Random r = new Random();
		public BulletProductor(BlockingQueue<Bullet> bullets) {
			this.bullets = bullets;
		}
		public void product(){
			if(bullets.size() < BULLET_SIZE){//枪膛未满
				Bullet bullet = new Bullet();
				bullets.add(bullet);
				System.out.println("装入子弹：" + bullet + "---枪膛子弹数量:" + bullets.size());
			}
		}
		@Override
		public void run() {
			try {
				while(!Thread.interrupted()){
					product();
					TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(r.nextInt(500));
				}
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				//e.printStackTrace();
				System.out.println("停止装子弹");
			}
		}
		
	}
	static int bulletCounter = 0;
	static final int BULLET_SIZE = 12;
	BlockingQueue<Bullet> bullets;
	ExecutorService exec;
	Gun(ExecutorService exec){
		this.bullets = new LinkedBlockingQueue<Bullet>();
		this.exec = exec;
	}
	public void action(){
		exec.execute(new BulletProductor(bullets));
		exec.execute(new Shooter(bullets));
	}
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
		Gun gun = new Gun(exec);
		gun.action();
		TimeUnit.SECONDS.sleep(6);
		exec.shutdownNow();
		System.out.println("模拟结束");
	}
}

 

outPut:

射出子弹：0---枪膛子弹数量:0
装入子弹：0---枪膛子弹数量:0
装入子弹：1---枪膛子弹数量:1
装入子弹：2---枪膛子弹数量:2
装入子弹：3---枪膛子弹数量:3
射出子弹：1---枪膛子弹数量:2
装入子弹：4---枪膛子弹数量:3
装入子弹：5---枪膛子弹数量:4
射出子弹：2---枪膛子弹数量:3
装入子弹：6---枪膛子弹数量:4
装入子弹：7---枪膛子弹数量:5
射出子弹：3---枪膛子弹数量:4
装入子弹：8---枪膛子弹数量:5
装入子弹：9---枪膛子弹数量:6
射出子弹：4---枪膛子弹数量:5
装入子弹：10---枪膛子弹数量:6
装入子弹：11---枪膛子弹数量:7
射出子弹：5---枪膛子弹数量:6
装入子弹：12---枪膛子弹数量:7
装入子弹：13---枪膛子弹数量:8
装入子弹：14---枪膛子弹数量:9
射出子弹：6---枪膛子弹数量:8
射出子弹：7---枪膛子弹数量:7
装入子弹：15---枪膛子弹数量:8
射出子弹：8---枪膛子弹数量:7
装入子弹：16---枪膛子弹数量:8
装入子弹：17---枪膛子弹数量:9
装入子弹：18---枪膛子弹数量:10
射出子弹：9---枪膛子弹数量:9
装入子弹：19---枪膛子弹数量:10
射出子弹：10---枪膛子弹数量:9
装入子弹：20---枪膛子弹数量:10
装入子弹：21---枪膛子弹数量:11
装入子弹：22---枪膛子弹数量:12
射出子弹：11---枪膛子弹数量:11
模拟结束
停止射击
停止装子弹