消费者-生产者模型

1，概念

     本质上是用来解决资源的供求问题的，就是缓解供不应求（生产者太慢，消费者太快）和货物囤积（消费者太慢）

     使生产与消费达到一个相对稳定的状态。

2，321原则

       一种消费场所

                  消费者与生产者的交易场所

       两种消费角色

                    消费者与生产者

       三种消费关系

                      消费者与消费者（互斥）

                      消费者与生产者（同步与互斥）

                         互斥：因为生产者和消费者不能同时进入消费场所，就如超市不会在营业的时候搬运货物

                                    （可以通过互斥锁来实现）

                         同步：生产者和消费者进入消费场所的时间不一样，就如超市要营业和搬运货物在不同的时间进行。

                                     （可以通过条件变量来通知消费者什么时候营业了）

                      生产者与生产者 （互斥）

3，条件变量

            应用举例：当超市没有货物时，消费者多次消费都失败了，这显然是不合理的，当超市有货时给消费者

                              发送一个通知，这才是高效的方式，条件变量就可以完成这个任务。

           概念;

                              利用线程间共享的全局变量来进行同步操作的机制，一个线程执行等(等待条件变量成立)

                             一个线程执行发送信号（条件成立的信号），为了防止线程间的竞争，总是和互斥锁搭配使用，

                             等待线程中会先将锁释放，（因为另一个线程不获得锁就无法发送信号），收到信号后再获得锁。

        作用：条件变量与 互斥锁的组合，实现了消费者与生产者者的同步与互斥。

 

4，信号量

      实现消费者-生产者模型的另一个方法就是使用信号量和互斥锁来实现

      信号量通多PV 操作来控制信号量，通常生产者申请的信号量是一个非0正数，表示可以生产的数量

       为消费者申请一个值为初始值0的信号量，表示开始时不能消费

       生产-消费过程：

       1，生产者在生产前申请锁，然后使消费者的信号量+1，意思是生产一个资源后就可以让消费者消费了

            在解锁前还要将自己的信号量-1，表示自己可以生产的数量-1。

       2，消费者因为自己的信号量是0，一直等待，直到生产者给自己的信号量+1，然后将自己的信号情况二量-1，（又回到0）

            才往下执行，加锁，消费，解锁，将生产者的信号量+1，表示自己消费一个资源 ，生产者可生产数量+1。

      3，当生产者的信号量变为0时，就是情况二，当生产者的信号量不变时，就是情况三

            

            

情况一： 

    

生产者关心白色格子的数量，也就是自己还能生产几个

消费者关心红色格子的数量，也就是自己还能消费几个

情况二：

 

生产者生产的太多，就不生产了，避免了货物囤积

情况三：

 

     消费者消费的太快了，供不应求，就不能消费了