目光從廁所轉(zhuǎn)到飯館，一個飯館里通常都有好多廚師以及好多服務(wù)員留搔，這里我們把廚師稱為生產(chǎn)者更胖，把服務(wù)員稱為消費者，廚師和服務(wù)員是不直接打交道的隔显，而是在廚師做好菜之后放到窗口却妨，服務(wù)員從窗口直接把菜端走給客人就好了，這樣會極大的提升工作效率括眠，因為省去了生產(chǎn)者和消費者之間的溝通成本管呵。從java的角度看這個事情，每一個廚師就相當于一個生產(chǎn)者線程哺窄，每一個服務(wù)員都相當于一個消費者線程捐下，而放菜的窗口就相當于一個緩沖隊列，生產(chǎn)者線程不斷把生產(chǎn)好的東西放到緩沖隊列里萌业，消費者線程不斷從緩沖隊列里取東西坷襟，畫個圖就像是這樣：

現(xiàn)實中放菜的窗口能放的菜數(shù)量是有限的，我們假設(shè)這個窗口只能放5個菜生年。那么廚師在做完菜之后需要看一下窗口是不是滿了婴程，如果窗口已經(jīng)滿了的話，就在一旁抽根煙等待抱婉，直到有服務(wù)員來取菜的時候通知一下廚師窗口有了空閑档叔，可以放菜了，這時廚師再把自己做的菜放到窗口上去炒下一個菜蒸绩。從服務(wù)員的角度來說衙四，如果窗口是空的，那么也去一旁抽根煙等待患亿，直到有廚師把菜做好了放到窗口上传蹈，并且通知他們一下，然后再把菜端走步藕。
我們先用java抽象一下菜：

public class Food {
    private static int counter = 0;

    private int i;  //代表生產(chǎn)的第幾個菜

    public Food() {
        i = ++counter;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "第" + i + "個菜";
    }
}

每次創(chuàng)建Food對象惦界，字段i的值都會加1，代表這是創(chuàng)建的第幾道菜咙冗。

為了故事的順利進行沾歪，我們首先定義一個工具類：

class SleepUtil {

    private static Random random = new Random();
    
    public static void randomSleep() {
        try {
            Thread.sleep(random.nextInt(1000));
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

SleepUtil的靜態(tài)方法randomSleep代表當前線程隨機休眠一秒內(nèi)的時間。

然后我們再用java定義一下廚師：

public class Cook extends Thread {

    private Queue<Food> queue;

    public Cook(Queue<Food> queue, String name) {
        super(name);
        this.queue = queue;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            SleepUtil.randomSleep();    //模擬廚師炒菜時間
            Food food = new Food();
            System.out.println(getName() + " 生產(chǎn)了" + food);
            synchronized (queue) {
                while (queue.size() > 4) {
                    try {
                        System.out.println("隊列元素超過5個雾消，為：" + queue.size() + " " + getName() + "抽根煙等待中");
                        queue.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }
                queue.add(food);
                queue.notifyAll();
            }
        }
    }
}

我們說每一個廚師Cook都是一個線程灾搏，內(nèi)部維護了一個名叫queue的隊列挫望。在run方法中是一個死循環(huán)，代表不斷的生產(chǎn)Food确镊。他每生產(chǎn)一個Food后，都要判斷queue隊列中元素的個數(shù)是不是大于4范删，如果大于4的話蕾域，就調(diào)用queue.wait()等待，如果不大于4的話到旦，就把創(chuàng)建號的Food對象放到queue隊列中旨巷，由于可能多個線程同時訪問queue的各個方法，所以對這段代碼用queue對象來加鎖保護添忘。當向隊列添加完剛創(chuàng)建的Food對象之后采呐，就可以通知queue這個鎖對象關(guān)聯(lián)的等待隊列中的服務(wù)員線程們可以繼續(xù)端菜了。

然后我們再用java定義一下服務(wù)員：

class Waiter extends Thread {

    private Queue<Food> queue;

    public Waiter(Queue<Food> queue, String name) {
        super(name);
        this.queue = queue;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            Food food;
            synchronized (queue) {
                while (queue.size() < 1) {
                    try {
                        System.out.println("隊列元素個數(shù)為： " + queue.size() + "搁骑，" + getName() + "抽根煙等待中");
                        queue.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }
                food = queue.remove();
                System.out.println(getName() + " 獲取到：" + food);
                queue.notifyAll();
            }

            SleepUtil.randomSleep();    //模擬服務(wù)員端菜時間
        }
    }
}

每個服務(wù)員也是一個線程斧吐，和廚師一樣，都在內(nèi)部維護了一個名叫queue的隊列仲器。在run方法中是一個死循環(huán)煤率，代表不斷的從隊列中取走Food。每次在從queue隊列中取Food對象的時候乏冀，都需要判斷一下隊列中的元素是否小于1蝶糯，如果小于1的話，就調(diào)用queue.wait()等待辆沦，如果不小于1的話昼捍，也就是隊列里有元素，就從隊列里取走一個Food對象肢扯，并且通知與queue這個鎖對象關(guān)聯(lián)的等待隊列中的廚師線程們可以繼續(xù)向隊列里放入Food對象了妒茬。
在廚師和服務(wù)員線程類都定義好了之后，我們再創(chuàng)建一個Restaurant類蔚晨，來看看在餐館里真實發(fā)生的事情：

public class Restaurant {

    public static void main(String[] args) {

        Queue<Food> queue = new LinkedList<>();
        new Cook(queue, "1號廚師").start();
        new Cook(queue, "2號廚師").start();
        new Cook(queue, "3號廚師").start();
        new Waiter(queue, "1號服務(wù)員").start();
        new Waiter(queue, "2號服務(wù)員").start();
        new Waiter(queue, "3號服務(wù)員").start();
    }
}

我們在Restaurant中安排了3個廚師和3個服務(wù)員郊闯，大家執(zhí)行一下這個程序，會發(fā)現(xiàn)在如果廚師生產(chǎn)的過快蛛株，廚師就會等待团赁，如果服務(wù)員端菜速度過快，服務(wù)員就會等待谨履。但是整個過程廚師和服務(wù)員是沒有任何關(guān)系的欢摄，它們是通過隊列queue實現(xiàn)了所謂的解耦。

這個過程雖然不是很復(fù)雜笋粟，但是使用中還是需要注意一些問題：

• 我們這里的廚師和服務(wù)員使用同一個鎖queue怀挠。

使用同一個鎖是因為對queue的操作只能用同一個鎖來保護析蝴，假設(shè)使用不同的鎖，廚師線程調(diào)用queue.add方法绿淋，服務(wù)員線程調(diào)用queue.remove方法闷畸，這兩個方法都不是原子操作，多線程并發(fā)執(zhí)行的時候會出現(xiàn)不可預(yù)測的結(jié)果吞滞，所以我們使用同一個鎖來保護對queue這個變量的操作佑菩，這一點我們在嘮叨設(shè)計線程安全類的時候已經(jīng)強調(diào)過了。

• 廚師和服務(wù)員線程使用同一個鎖queue的后果就是廚師線程和服務(wù)員線程使用的是同一個等待隊列裁赠。

但是同一時刻廚師線程和服務(wù)員線程不會同時在等待隊列中殿漠，因為當廚師線程在wait的時候，隊列里的元素肯定是5佩捞，此時服務(wù)員線程肯定是不會wait的绞幌，但是消費的過程是被鎖對象queue保護的，所以在一個服務(wù)員線程消費了一個Food之后一忱，就會調(diào)用notifyAll來喚醒等待隊列中的廚師線程們莲蜘；當消費者線程在wait的時候，隊列里的元素肯定是0帘营，此時廚師線程肯定是不會wait的菇夸，生產(chǎn)的過程是被鎖對象queue保護的，所以在一個廚師線程生產(chǎn)了一個Food對象之后仪吧，就會調(diào)用notifyAll來喚醒等待隊列中的服務(wù)員線程們庄新。所以同一時刻廚師線程和服務(wù)員線程不會同時在等待隊列中。

• 在生產(chǎn)和消費過程薯鼠，我們都調(diào)用了SleepUtil.randomSleep();择诈。

我們這里的生產(chǎn)者-消費者模型是把實際使用的場景進行了簡化，真正的實際場景中生產(chǎn)過程和消費過程一般都會很耗時出皇，這些耗時的操作最好不要放在同步代碼塊中羞芍，這樣會造成別的線程的長時間阻塞。如果把生產(chǎn)過程和消費過程都放在同步代碼塊中郊艘，也就是說在一個廚師炒菜的同時不允許別的廚師炒菜荷科，在一個服務(wù)員端菜的同時不允許別的服務(wù)員端菜，這個顯然是不合理的纱注，大家需要注意這一點畏浆。

以上就是wait/notify機制的一個現(xiàn)實應(yīng)用：生產(chǎn)者-消費者模式的一個簡介。