消费者和生产者问题

生产者和消费者问题(单一生产者和单一消费者) 题目一:一组生产者和一组消费者进程共享一个初始为空,大小为n的缓冲区,只有缓冲区没有满的时候,生产者才能把消息放入缓冲区,否则必须等待;只有缓冲区未空时,消费者才可以从中取出消息,否则必须等待。由于缓冲区是临界资源,所必须互斥访问。 关系分析: 1.生产者和消费者对缓冲区的访问是互斥关系; 2.生产和消费者又有着同步关系,必须先生产再消费。 信号量设置: 1.设置mutex作为互斥信号量,让生产者和消费者可以互斥地访问缓冲区,且初始值为1; 2.设置信号量full来表示非空缓冲区的个数. 阅读详情
/**
* 生产者消费者问题
* 思路:
*			整体分析,面向对象的思维,应该几个类
*			Producer 生产者类,因为要进行加工过程,所以使用线程来进行编写
*			Consumer 消费者类, 因为要实现自动消费过程,所以使用多线程完成
*			Basket 箩筐类, 因为要使用该类进行存取产品,多以要对该类实现线程锁, 因为箩筐存放物品数量有限制,所以要进行处理
*			SteamedBun 馒头类
*/
class  TestProducerConsumer
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Basket basket = new Basket(10); // 创建一个存放10个馒头的箩筐
		new Thread(new Producer("张三", basket)).start(); // 创建一个生产者并启动生产
		new Thread(new Producer("李四", basket)).start(); // 创建一个生产者并启动生产
		new Thread(new Consumer("王五", basket)).start(); // 创建一个消费者类并启动消费
		new Thread(new Consumer("赵六", basket)).start(); // 创建一个消费者类并启动消费
	}
}

/**
* 箩筐类
* 成员属性: 馒头数组, 指向箩筐中空位置的指针
* 成员方法: 增加馒头
*				 删除馒头
*/
class Basket {
	private SteamedBun[] steamedBuns;
	private int index = 0;
	/**
	* 构造函数
	* @param number 该箩筐中能够存放多少馒头
	*/
	public Basket(int number) {
		steamedBuns = new SteamedBun[number];
	}
	/**
	* 放入一个馒头
	* @param steamedBun 要放入的一个馒头对象
	* 注意:
	*			1. 馒头存放数量,根据构造函数中number的值进行确定,超出后将进入休眠状态
	*/
	public synchronized void push(SteamedBun steamedBun) {
		// index总指向存放馒头的上一个位置
		while(index >= steamedBuns.length) {
			try{
				this.wait(); // 进入线程等待状态
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		this.notifyAll(); // 唤醒等待的所有线程
		//index ++; // 使指针自增1
		System.out.print("Index = " + index);
		steamedBuns[ index++ ] = steamedBun;
	}
	/**
	* 放入一个馒头
	* @param steamedBun 要放入的一个馒头对象
	* 注意:
	*			1. 馒头存放数量,根据构造函数中number的值进行确定,超出后将进入休眠状态
	*/
	public  void push1(SteamedBun steamedBun) {
		// index总指向存放馒头的上一个位置
		synchronized (this) {
			while(index >= steamedBuns.length) {
				try{
					this.wait(); // 进入线程等待状态
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
			this.notifyAll(); // 唤醒等待的所有线程
			//index ++; // 使指针自增1
			System.out.print("Index = " + index);
			steamedBuns[ index++ ] = steamedBun;
		}
	}
	/**
	* 从箩筐中拿出一个馒头
	* 注意:
	*		  如果指针指向0位置就说明没有馒头了,所以将进入休眠状态,有馒头后将会唤醒
	*/
	public synchronized SteamedBun pop() {
		while(index <= 0) {
			try{
				this.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		this.notifyAll();
		return steamedBuns[--index];
	}

	/**
	 * 从箩筐中拿出一个馒头
	 * 注意:
	 *		  如果指针指向0位置就说明没有馒头了,所以将进入休眠状态,有馒头后将会唤醒
	 */
	public  SteamedBun pop1() {
		synchronized (this) {
			while(index <= 0) {
				try{
					this.wait();
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
			this.notifyAll();
			return steamedBuns[ --index];
		}
	}
}
/**
* 馒头类
* 成员属性: 馒头的id
* 成员方法: 
*				获得馒头的id
*				设置馒头的id
*/
class SteamedBun {
	private int id = 0; // 每个馒头都有一个ID
	public SteamedBun(int id) {
		this.id = id;
	}
	/**
	* 设置这个馒头的ID
	* @param id 要设置馒头的ID
	*/
	public  void setId(int id) {
		this.id = id;
	}
	/**
	* 获得这个馒头的ID
	* @return 要获取馒头的ID
	*/
	public  int getId() {
		return this.id;
	}
}
/**
* 生产者的类,详细见类内部注释
*/
class Producer implements Runnable{
	private static int id; // 制作出馒头的id
	private Basket basket; // 要将产品存放在哪里
	/**
	*	如果要将该生产者的线程停止,请设置为false
	*/
	public boolean flat = true;
	private String name; // 生产者的姓名
	/**
	* 构造方法
	* @param name 生产者的名字
	* @param basket 产品仓库
	*/
	public Producer(String name, Basket basket) {
		this.name = name;
		this.basket = basket;
	}
	/**
	* 线程方法
	*/
	public void run() {
		while (flat) {
			SteamedBun steamedBun = new SteamedBun(id++); // 创建一个馒头
			basket.push(steamedBun); // 加入到箩筐中
			System.out.println(this.name + "制作了id为" + steamedBun.getId() + "的馒头!");
		}
	}
}

class Consumer implements Runnable {
	private Basket basket; // 从哪里拿产品
	/**
	*	如果要将该生产者的线程停止,请设置为false
	*/
	public boolean flat = true;
	private String name; // 消费者的姓名
	/**
	* 构造方法
	*	@param name 消费者的名字
	*/
	public Consumer(String name, Basket basket) {
		this.name = name;
		this.basket = basket;
	}
	/**
	* 线程方法
	*/
	public void run() {
		while(flat) {
			SteamedBun steamedBun = basket.pop(); // 从篮子中拿出一个馒头
			System.out.println(this.name + "拿出了id为" + steamedBun.getId() + "的馒头!");
		}
	}
}

分别在windows和linux下用信号量解决生产者消费者问题 用信号量解决生产者消费者问题                                       实验目的   通过实验,掌握Windows和Linux环境下互斥锁和信号量的实现 方法,加深对临界区问题和进程同步机制的理解,同时熟悉利用Windows API和Pthread API进行多线程编程的方法。 实验内容   1.  在Windows操作系统上 阅读详情

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yfstdio
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