阿尔忒弥斯的制片人问题
创始人
2024-07-29 10:30:30
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阿尔忒弥斯的制片人问题(Artemis Producer Problem)是一个经典的并发编程问题,涉及到多个线程之间的协调。

问题描述: 有一个制片人(Producer)和一个消费者(Consumer),他们共享一个容量为N的缓冲区。制片人负责生产项目,消费者负责消费项目。制片人将项目放入缓冲区,消费者从缓冲区中取出项目。如果缓冲区已满,制片人需要等待;如果缓冲区为空,消费者需要等待。

解决方法: 可以使用Java中的wait()和notify()方法来实现制片人和消费者之间的协调。以下是一个简单的代码示例:

import java.util.LinkedList;

public class ArtemisProducerProblem {
    private LinkedList buffer = new LinkedList<>();
    private int capacity = 10;

    public void produce() throws InterruptedException {
        int item = 0;
        while (true) {
            synchronized (this) {
                while (buffer.size() == capacity) {
                    wait();
                }
                System.out.println("Producer produces: " + item);
                buffer.add(item++);
                notifyAll();
                Thread.sleep(1000); // 模拟生产过程
            }
        }
    }

    public void consume() throws InterruptedException {
        while (true) {
            synchronized (this) {
                while (buffer.isEmpty()) {
                    wait();
                }
                int item = buffer.removeFirst();
                System.out.println("Consumer consumes: " + item);
                notifyAll();
                Thread.sleep(1000); // 模拟消费过程
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ArtemisProducerProblem problem = new ArtemisProducerProblem();
        Thread producerThread = new Thread(() -> {
            try {
                problem.produce();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        Thread consumerThread = new Thread(() -> {
            try {
                problem.consume();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        producerThread.start();
        consumerThread.start();
    }
}

在这个示例中,我们使用了一个LinkedList作为缓冲区,容量为10。制片人在生产项目时,先检查缓冲区是否已满,如果已满则调用wait()方法等待。如果缓冲区不满,制片人将项目放入缓冲区,然后调用notifyAll()方法唤醒等待的消费者线程。消费者在消费项目时,先检查缓冲区是否为空,如果为空则调用wait()方法等待。如果缓冲区不空,消费者从缓冲区中取出项目,然后调用notifyAll()方法唤醒等待的制片人线程。

这样,制片人和消费者就可以互相协调地生产和消费项目,保证缓冲区的正确性。

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