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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