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生产者-消费者问题

接上一篇进程之间的同步和互斥,生产者-消费者问题常常用来解决多进程并发执行过程中的同步和互斥问题。...原理如下: 把一个长度为n(n>0)的有界缓冲区与一群生产者进程P1,P2,…,Pm和一群消费者进程C1,C2,…,Ck联系起来,只要缓冲区未满,生产者就可以往缓冲区中放产品,只要缓冲区未空,消费者就可以从中取走产品消耗...(1)同步条件:生产者只有在至少有一个临界区的单元为空的时候,才能生产产品,消费者只有在至少有一个临界区被填上产品的时候,才能消耗产品,所以设置两个同步变量,avail为生产者的私有变量,初值为n,full...(2)互斥条件:生产者消费者不能同时访问临界资源,所以设置一个互斥变量mutex初始值为1....生产者进程:                消费者进程: p(avail)                    p(full) p(mutex)

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生产者消费者问题

生产者消费者模型具体来讲,就是在一个系统中,存在生产者消费者两种角色,他们通过内存缓冲区进行通信(解耦),生产者消费者需要的资源生产出来放到缓冲区,消费者把从缓冲区把资源拿走消费。...◆ 使用wait和notify实现生产这消费者 ◆ 我们在Hello,Thread一文中提到了wait和notify来实现等待通知的功能,本篇文章则继续使用它们实现一个生产者消费者模型。...如果当资源达到10个后则所有的生产者线程进入等待状态,等待消费者线程唤醒。 当消费者调用remove方法时,i-1,即代表消费了一件资源。...,当前资源1个生产者p2号线程生产一件资源,当前资源2个生产者p3号线程生产一件资源,当前资源3个消费者c1号线程拿走了一件资源,当前资源2个消费者c2号线程拿走了一件资源,当前资源1个生产者p1号线程生产一件资源...◆ 使用Condition实现生产者消费者模型 ◆ 在文章:浅谈Java中的锁:Synchronized、重入锁、读写锁 中,我们了解了 Lock和Condition,现在我们使用它们配合实现一个生产者消费者模型

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    生产者消费者问题

    问题背景 生产者消费者共享同一个资源,并且生产者消费者之间相互依赖,互为条件 对于生产者,生产了产品之后,又需要马上通知消费者消费,而生产足量时,暂停生产,等待消费者消费 对于消费者,在消费之后,要通知生产者生产...;而无产品消费时,暂停消费,等待生产者生产 在生产者消费者问题中,仅有synchronized是不够的 synchronized可以阻止并发更新同一个共享资源,实现了同步 synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递.../消费者模式"(管程法) 生产者:负责生产数据的模块(可能是方法、对象、线程、进程) 消费者:负责处理数据的模块(可能是方法、对象、线程、进程) 缓冲区:消费者不能直接使用生产者生产的产品,他们之间设立了..."缓冲区";生产者将生产好的产品放入缓冲区,消费者从缓冲区获得产品 public class TestPC { public static void main(String[] args) {...new Consumer(bufferArea).start(); //消费者 } } //生产者 class Producer extends Thread{ BufferArea

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    Linux生产者 消费者模型

    消费者有可能去购买时,供货商当前并没有进行生产活动 假设要一根火腿肠,供货商不可能将机器全启动进行生产 消费者需求特别零散,供货商生产能力很强,但要考虑成本问题 所以需要超市这种零售行业,超市的存在使生产者消费者的效率提高了...生产者把自己的数据交给超市,再由消费者把数据取走 ,这种工作模式即 生产者 消费者模型 基于 生产者 消费者模型,来完成线程之间的通信 想要使用交易场所,前提是交易场所必须先被生产者消费者线程看到...生产消费模型 角色之间的关系 1.生产者生产者 生产者生产者 为互斥关系 假设两者都要生产火腿肠,当生产者1正在生产时,生产者2也要生产就不可以 ---- 2.消费者消费者 消费者消费者 为...,若队列中数据满了,不该让生产者进行生产 但是并不知道什么时候队列为空,什么时候阻塞队列为满,从而产生饥饿问题 (不断加锁 解锁 使别人无法申请锁 ,进而无法访问临界资源) 所以也要加上条件变量 为了保证生产者消费者互相等待...细节问题 误唤醒 假设有1个消费者以及5个的生产者消费者pop数据后节省出1个空间 ,错误的使用pthread_cond_broadcast 将生产者线程全部唤醒 就导致 5个生产者push 5个数据

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    Linux生产者消费者模型(上)——单生产者消费者

    消费者生产者之间通过超市进行交易。...当消费者没有消费的同时,生产者也可以继续生产;当消费者过来消费的同时,生产者也可以停止生产(例子:周内生产者上班生产商品,学生上学不来超市购买商品;周末生产者放假休息,不进行生产工作,学生过来超市购买商品...321原则 三种关系:生产者消费者互斥,消费者消费者互斥,生产者消费者同步。互斥是为了保证共享资源的安全性,同步是为了提高访问效率。...生产消费模型的特点 生产线程和消费线程要进行解耦; 支持生产和消费可能有一段时间的忙闲不均问题(因此,缓冲区要有足够的空间,提前预存数据); 生产者专注生产,消费者专注消费(互相不影响),从而提高效率。...特殊的,“超市”缓冲区满了,生产者线程只能进行阻塞(等待),等待消费者消费数据;“超市”缓冲区空了,消费者线程只能进行阻塞(等待),等待生产者生产数据。

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    生产者消费者问题Java实现

    生产消费者模型 多线程并发应用程序有一个经典的模型,即生产者/消费者模型。系统中,产生消息的是生产者,处理消息的是消费者消费者生产者通过一个缓冲区进行消息传递。...生产者产生消息后提交到缓冲区,然后通知消费者可以从中取出消息进行处理。消费者处理完信息后,通知生产者可以继续提供消息。 要实现这个模型,关键在于消费者生产者这两个线程进行同步。...也就是说:只有缓冲区中有消息时,消费者才能够提取消息;只有消息已被处理,生产者才能产生消息提交到缓冲区。 生产消费者模式如下图。 ?...public void run() { try { int i = 1; while (true) { System.out.println("生产者生产...Runnable { public void run() { try { while (true) { System.out.println("\t\t\t消费者消费

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    Linux多线程【生产者消费者模型】

    ,很好地做到了 解耦,便于维护和扩展 2、基于阻塞队列实现生产者消费者模型 2.1、阻塞队列 编写 「生产者消费者模型」 需要用到 Linux 互斥与同步 的知识,这里先选择 阻塞队列 作为交易场所进行实现...,但此时存在一个致命问题:如果是「消费者」先阻塞(阻塞队列为空),「生产者」正常进行生产,当生产满后,「生产者」也进入了阻塞状态,此时就尴尬了,彼此都陷入了阻塞等待状态 造成此问题的根本原因是:「生产者...,也就是需要传递 _con_cond 当消费者没有 wait 等待,生产者仍然进行唤醒时,是否会出现问题?...、生产者生产者 间的 互斥 关系,加锁就行了,现在问题是加几把锁?...多线程编程中,最重要的是确保线程安全问题,而 「生产者消费者模型」 在确保线程安全的同时提高了并发操作的效率,值得学习和使用 相关文章推荐 Linux多线程 =====:> 【

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    【并发那些事】生产者消费者问题

    【并发那些事】生产者消费者问题 ? Step 1. 什么是生产者消费者问题 生产者消费者问题也叫有限缓冲问题,是多线程同步的一个最最最经典的问题。...为什么会有这个问题 通过上节的内容,我们知道了什么是生产者消费者问题。但是为什么会出现这种问题呢?其实如果说『生产者消费者问题』,可能因为有了『问题』两个字而显得比较负面。...对于这个问题的原因我们很清楚了,是因为生产者(商家)的产能跟不上消费者(外卖小哥)的消费(送餐)速度。...这种情况下问题也很清晰了,消费者消耗的速度跟不上生产者的产能,那扩充消费者的数量好了。比如经常遇到的外卖转单,一个外卖小哥来不及了,转给了另一个外卖小哥。同样也能达到生产者消费者的产能均衡。...参考链接 生产者消费者问题[WIKI][2] Java多线程14:生产者/消费者模型[3] 一篇文章,让你彻底弄懂生产者--消费者问题[4] 参考资料 [1] github: https://github.com

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    17-生产者消费者问题

    生产者消费者问题 系统中有一组生产者进程和一组消费者进程,生产者进程每次生产一个产品就放入缓冲区,消费者进程每次从缓冲区中取出一个产品并使用(这里的产品可能是某种数据) 生产者消费者共享一个初始为空...,直到消费者取走产品 同步关系:缓冲区空,消费者必须开始等待,直到生产者放入产品 整理思路,根据各进程的操作流程确定P,V操作的大致顺序 生产者每次要消耗一个空闲缓冲区(P)并生产一个产品(V) 消费者每次要消耗一个产品...使mutex变为0 由于没有空闲缓冲区,所以生产者被阻塞 消费者进程执行,由于mutex=0,即生产者还没有释放临界资源的“锁”,所以消费者也被阻塞 生产者等待消费者释放空闲缓冲区,消费者等待生产者释放临界区资源...造成死锁 同理,若调换消费者相邻P操作的位置,在full=0,empty=n时也会造成死锁 因此,实现互斥的P操作一定要放在实现同步的P操作之后 V操作不会导致进程阻塞,因此相邻V操作的位置可换 多生产者消费者问题...-放取水果问题 桌子上有一只盘子,每次只能向其中放入一个水果。

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    C 语言中的生产者-消费者问题

    在使用这些系统的从业者遇到的各种挑战中,生产者-消费者问题尤为突出 - 这是最著名的同步问题之一。在本文中,我们的目标是分析这个主题并强调它对并发计算的重要性,同时研究植根于 C 的可能解决方案。...生产者-消费者问题涉及两个实体:生成数据或任务的生产者,以及处理或使用所生成数据的消费者。挑战在于确保生产者消费者同步他们的活动,以避免出现竞争条件或资源冲突等问题。...unsetunset理解生产者-消费者问题unsetunset 问题陈述 生产者-消费者问题的一个可能定义涉及两个主要群体:数据生产者,他们将工作存储在称为缓冲区的公共空间中;以及处理保存在该空间中的内容的人员...unsetunset用 C 语言实现生产者-消费者问题unsetunset 共享缓冲区 在 C 语言中,共享缓冲区可以使用数组或队列数据结构来实现。...unsetunsetC 语言中生产者-消费者问题的解决方案unsetunset 有界缓冲溶液 生产者-消费者问题的一个常见解决方案是有界缓冲区解决方案。

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    Linux生产者消费者模型——阻塞队列BlockQueue

    消费者生产者之间通过了超市进行交易。当生产者不需要的时候,供货商还可以继续声场,当供货商不再生产的时候消费者还能买得到!这样生产和消费就能进行解耦了。而我们把临时的宝成产品的场所称为缓冲区。...生产者消费者模式就是通过一个容器来解决生产者消费者的强耦合问题。 生产消费关系 生产和消费都要看到“超市”,所以“超市”是一块共享资源。...而既然是共享资源就会涉及到多线程访问,那么这块共享资源就要被保护起来 三种关系:生产者生产者(互斥),消费者消费者(互斥),生产者消费者(互斥&&同步),互斥保证共享资源的安全性,,同步是为了提高访问效率...二种角色:生产者线程,消费者线程 一个交易场所:一段特定结构的缓冲区 想写生产消费模型,本质就是在维护321原则 挖掘特点: 1.未来生产线程和消费线程进行解耦 2.支持生产和消费的一段时间的忙闲不均的问题...就会出问题了 如果生产者生产慢,消费者消费快:生产一个消费一个,而且消费的都是最新的数据 如果生产者生产快,消费者消费慢:稳定后,消费一个生产一个 计算器任务Task Task.hpp:包含func_t

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    【操作系统】生产者消费者问题讲解

    生产者消费者问题是经典的进程同步问题,也是考试最常考的问题。 之前讲过了使用信号量机制实现进程控制,请确保已经掌握了相关知识:信号量机制实现进程控制 。...问题描述——生产者消费者问题 系统中有一组生产者进程和一组消费者进程,生产者进程每次生产一个产品放入缓冲区,消费者每次从缓冲区中取出一个产品并使用。...生产者消费者共享一个初始为空、大小为 n 的缓冲区。...---- 分析: 只有缓冲区没满时,生产者才能把产品放入缓冲区,否则必须等待; 只有缓冲区不为空时,消费者才能从中取出产品,否则必须等待; 缓冲区是临界资源,各进程必须互斥的访问; PV 操作题目分析步骤...问题扩展——多生产者消费者问题 桌子上有一只盘子,每次只能向其中放入一个水果。爸爸专向盘子中放苹果,妈妈专向盘子中放橘子,儿子专等着吃盘子中的橘子,女儿专等着吃盘子中的苹果。

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    用java语言实现生产者消费者问题

    今天说一说用java语言实现生产者消费者问题[Java生产者消费者模型一对一],希望能够帮助大家进步!!!...引言   生产者消费者问题是线程模型中的经典问题生产者消费者在同一时间段内共用同一个存储空间,如下图所示,生产者向空间里存放数据,而消费者取用数据,如果不加以协调可能会出现以下情况: 生产者消费者图...生产者消费者问题是研究多线程程序时绕不开的经典问题之一,它描述是有一块缓冲区作为仓库,生产者可以将产品放入仓库,消费者则可以从仓库中取走产品。...解决生产者/消费者问题的方法可分为两类:   (1)采用某种机制保护生产者消费者之间的同步;   (2)在生产者消费者之间建立一个管道。   ...因此本文只介绍同步机制实现的生产者/消费者问题。   同步问题核心在于:如何保证同一资源被多个线程并发访问时的完整性。常用的同步方法是采用信号或加锁机制,保证资源在任意时刻至多被一个线程访问。

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    生产者消费者问题

    1、前言 学习JUC,就不得不提生产者消费者生产者消费者模型是一种经典的多线程模型,用于解决生产者消费者之间的数据交换问题。...在生产者消费者模型中,生产者生产数据放入共享的缓冲区中,消费者从缓冲区中取出数据进行消费。在这个过程中,生产者消费者之间需要保持同步,以避免数据出现错误或重复。...今天我们就来说说生产者消费者模型,以及JUC中如何解决该模型的同步问题。 2、什么是生产者消费者问题 生产者消费者问题是一种经典的多线程问题,用于描述生产者消费者之间的数据交换问题。...其实本质上就是线程间通信问题,即线程等待唤醒和通知唤醒。 生产者消费者问题通常包含以下三个元素: 生产者:负责生产数据,并将其放入共享的缓冲区中。 消费者:负责从缓冲区中取出数据,并进行消费。...生产者消费者问题中,我们可以使用两个Condition对象来控制生产者消费者的等待和唤醒。当缓冲区为空时,消费者线程等待,当缓冲区满时,生产者线程等待。

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