在学校的时候，我不爱去食堂成功，一是由于暗黑料理，更重要的一点是人太多了，队伍往往从窗口排到了门口，点菜、计算价格、付款三种业务由打饭阿姨一人完成，思维切换忙碌，操作变更频繁，导致效率低下，降低了食堂的吞吐量，造成了不好的用户体验。
而最近在公司食堂吃饭，发现是另外一种设计：工作人员向餐台上添加食物，两条通道对顾客进行分流，顾客依次进入队列然后对餐台上的食物进行自取，最后在队列出口进行结账。
变成了这样：
在学校食堂提供的打饭服务中，是由打饭阿姨单独完成一系列的操作。而在公司食堂，则将打饭解耦成了排盘与收银两个服务，降低了每个工作人员的工作复杂度，使其能更加专注于自己负责的工作。同时，在学校食堂中，一名学生在打饭的同时，排在队伍后面的同学是出于等待状态，等待获取打饭阿姨的服务，这对于打饭阿姨的性能是极大的浪费。
而在公司食堂，这是一种生产-消费的模型。我们来看看都有些什么？
首先，消费者是谁？肯定是来用餐的顾客，消费的东西是什么？是餐台上的食物。而生产者则是将食物摆上餐台的工作人员。
那么将这个场景抽象化，可以用这张图来表示：
这张图主要包含了这些信息：
-
一个数据仓库
用于数据缓存，生产者生产完数据放入，消费者从中取出。它有两个注意点：
- 同步，即生产者和消费者不能同时访问数据仓库。对应到现实世界，你可以理解为：顾客和工作人员不会在一个瞬间去访问餐台，两个顾客也不能在同一瞬间去争抢同一盘食物。
- 当仓库满了，生产者无法再添加数据进去，将处于阻塞状态，并提醒消费者进行消费；当仓库为空，消费者无法从中获取数据。处于阻塞状态，并提醒生产者进行生产。
- 两种角色：生产者、消费者。
- 两种关系：
- 依赖关系：生产者与消费者
- 竞争关系：生产者与生产者、消费者与消费者
那如何使用这种模型，将食堂这个场景来实现还原呢？我们可以这么分析：
- 数据仓库可以使用一个队列或数组来实现。但是要注意同步。我们这里选择java.util.concurrent包下的BlockingQueue，它有着已经实现的阻塞添加和阻塞删除的特性。当然也可以用一个List去自己实现。
- 生产者是一些线程，生产一些数据，将其入队。
- 消费者是一些线程，从队首获取数据，将其消费。
核心概念就是以上三点，那么我们接下来用代码简单实现一下。预期目标是让整个流程自动运行起来。
首先我们来定义一个食物类Food，这里从简，只给它一个id属性。
public class Food {private int id;//含参构造函数，这里用不到无参构造器，所以可以不写。否则新建对象将会出错。public Food(int id){this.id=id;}//get/setpublic int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}
}
复制代码接着我们来编写生产者类Producer和消费者Consumer,让我们来想想这两个类该怎么去编写？
首先我们需要使用组合的方式来加入一条BlockingQueue（阻塞队列），它是整个问题的核心，又由于这个容器是只用来存放Food的，我们可以加上泛型。
之前也提到了，Food有一个属性是id，那么这个id从何而来呢？应该是生产者生产Food时赋予的，而由于多位生产者在同时生产，为了保证id的唯一性，我们需要对其进行原子化的自增操作。这里我们可以使用java.util.concurrent.atomic包中的AtomicInteger，当然如果使用int，然后自己做一些同步操作也是可以的。（若这里对Java内存模型JMM不了解的，可以去阅读我写过的这篇文章：）
那么，Producer类可以这么写,将每个工作线程当作一名生产者，并作一些必要的文字输出，方便控制台观察:
public class Producer implements Runnable {private boolean working=true;private BlockingQueue<Food> queue;private static AtomicInteger count = new AtomicInteger();//构造函数public Producer(BlockingQueue<Food> queue){this.queue=queue;}@Overridepublic void run() {while(working){int id=count.incrementAndGet();Food food=new Food(id);
// System.out.println(Thread.currentThread().getId()+"号员工开始工作");if(queue.offer(food)){System.out.println(Thread.currentThread().getId()+"号员工将"+food.getId()+"号食物加入餐台");}else {System.out.println("餐台已满，"+food.getId()+"号食物无法加入");}try {Thread.sleep(1000*3);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}public void stop(){working=false;}
}
复制代码同理，Consumer可以这么写：
public class Consumer implements Runnable {private boolean working=true;private BlockingQueue<Food> queue;
//含参构造函数public Consumer(BlockingQueue<Food> queue){this.queue=queue;}@Overridepublic void run() {while (true){try {Food food=queue.take();//take()方式，若队列中没有元素则线程被阻塞System.out.println(food.getId()+"号食物已被"+Thread.currentThread().getId()+"号顾客端走");Thread.sleep(1000*2);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}
复制代码最后，就是主函数调用了，我们使用线程池来对线程进行分配，这里我将数据队列定义为10个元素空间，线程池使用了newFixedThreadPool方式来规定5条线程，初始化3名生产者和15名消费者。
Main.java
public class Main {public static void main(String[] args) {BlockingQueue<Food> queue = new LinkedBlockingDeque<>(10);Producer[] p=new Producer[3];Consumer[] c=new Consumer[15];for (int i=0;i<3;i++){p[i]=new Producer(queue);}for (int j=0;j<15;j++){c[j]=new Consumer(queue);}ExecutorService executorService= Executors.newFixedThreadPool(5);for (int i=0;i<3;i++){executorService.execute(p[i]);}for (int j=0;j<15;j++){executorService.execute(c[j]);}try {Thread.sleep(1000*20);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
}
复制代码下面就是食堂开张的时刻了? 让我们赶紧运行试试。
可以看到，生意还不错，并且没有出什么问题。作为老板（程序员），我们需要高负荷压榨员工（程序性能），在现实生活中，也是老板（真的老板）高负荷压榨员工（程序员），这条压榨链条就是：老板-->程序员-->计算机
有点扯远了哈哈。继续回到生产-消费模型，其实现在很多的店都采用了这种思想。比如你去买奶茶，都是先付款获取一个唯一id，然后进入等待状态，点单员线程继续处理后面的消费者。接着商品制作完成，通过唯一id匹配，你获取商品，然后再把它消费掉。
今天饭点在朋友圈看到一张图片：
可以看得出来，一大堆线程都被阻塞了。
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