JAVA模拟实现生产者消费者同步问题

JAVA模拟实现生产者消费者同步问题

模拟缓存区

public class Box {
    private int milk;
    private Boolean state = false;

    public synchronized void putMilk(int milk) {
        if (state) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        this.milk = milk;
        System.out.println("送奶工将第" + this.milk + "瓶奶放入奶箱");
        state = true;
        notifyAll();
    }

    public synchronized void get() {
        if (!state) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("用户拿到第" + this.milk + "瓶奶");
        state = false;
        notifyAll();
    }
}

生产者

public class Produce implements Runnable {
    private Box b;

    public Produce(Box b) {
        this.b = b;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i <= 35; i++) {
            b.putMilk(i);
        }

    }
}

消费者

public class Customer implements Runnable {
    private Box b;

    public Customer(Box b) {
        this.b = b;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            b.get();
        }

    }
}

测试类

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Box b=new Box();
        Produce p=new Produce(b);
        Customer c=new Customer(b);
        Thread t1=new Thread(p);
        Thread t2=new Thread(c);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

一、 课程设计目的 在多道程序环境下,进程同步问题十分重要,通过解决“生产者-消费者问题,可以帮助我们更好的理解进程同步的概念及实现方法。掌握线程创建和终止的方法,加深对线程和进程概念的理解,会用同步与互斥方法实现线程之间的进行操作。 在学习操作系统课程的基础上,通过实践加深对进程同步的认识,同时,可以提高运用操作系统知识解决实际问题的能力;锻炼实际的编程能力、创新能力及团队组织、协作开发软件的能力;还能提高调查研究、查阅技术文献、资料以及编写软件设计文档的能力。 二、 课程设计内容 模拟仿真“生产者-消费者问题的解决过程及方法。 三、 系统分析与设计 1、 系统分析 在OS中引入进程后,虽然提高了资源的利用率和系统的吞吐量,但由于进程的异步性,也会给系统造成混乱,尤其是在他们争用临界资源时。为了对多个相关进程在执行次序上进行协调,以使并发执行的诸程序之间能有效地共享资源和相互合作,使程序的执行具有可再现性,所以引入了进程同步的概念。信号量机制是一种卓有成效的进程同步工具。 在生产者---消费者问题中应注意(信号量名称以多个生产者和多个消费者中的为例):首先,在每个程序中用于互斥的wait(mutex)和signal(mutex)必须成对出现;其次,对资源信号量empty和full的wait和signal操作,同样需要成对地出现,但它们分别处于不同的程序中。生产者消费者进程共享一个大小固定的缓冲区。其中,一个或多个生产者生产数据,并将生产的数据存入缓冲区,并有一个或多个消费者从缓冲区中取数据。 2、 系统设计: 系统的设计必须要体现进程之间的同步关系,所以本系统采用2个生产者、2个消费者 和20个缓冲区的框架体系设计。为了更能体现该系统进程之间的同步关系,系统的生产者消费者的速度应该可控,以更好更明显的表现出结果。 为了使本系统以更加简单、直观的形式把“消费者-生产者问题表现出来,我选择了使 用可视化界面编程。
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