生產者消費者問題(多進程+共享內存+信號量)

最近學習java多線程，遇到生產者，消費者問題。記錄一下，加以鞏固

生產者和消費者問題是多個相互合作的進程之間的一種抽象。生產者和消費者之間的關係:

1.  對緩衝區的訪問是互斥的。由於兩者都會修改緩衝區，因此，一方修改緩衝區時，另一方不能修改，這就是互斥。

2.  一方的行爲影響另一方。緩衝區不空，才能消費，何時不空？生產了就不空；緩衝區滿，就不能生產，何時不滿？消費了就不滿。這是同步關係。

爲了描述這種關係，一方面，使用共享內存代表緩衝區；另一方面，使用 互斥信號量 控制對緩衝區的訪問，使用同步信號量描述兩者的依賴關係。

使用 hayDato 表示緩衝區中是否有物品,初值爲0,即初始時緩衝區沒有物品.

使用 vacio 表示緩衝是否爲空，初值爲1,即初始時可以存入一件物品

使用mutex 來表示互斥信號

代碼如下（由於本人所在學校非英語學校，請自動忽略註釋區域語言）

import es.upm.babel.cclib.Producto;
import es.upm.babel.cclib.Almacen;
import es.upm.babel.cclib.Semaphore;

// TODO: importar la clase de los semáforos.

/**
 * Implementación de la clase Almacen que permite el almacenamiento
 * de producto y el uso simultáneo del almacen por varios threads.
 */
class Almacen1 implements Almacen {
   // Producto a almacenar: null representa que no hay producto
   private Producto almacenado = null;

   // TODO: declaración e inicialización de los semáforos
   // necesarios
   private Semaphore mutex = new Semaphore(1);
   private Semaphore hayDato = new Semaphore(0);
   private Semaphore vacio = new Semaphore(1);
   public Almacen1() {
   }

   public void almacenar(Producto producto) {
      // TODO: protocolo de acceso a la sección crítica y código de
      // sincronización para poder almacenar.
	   vacio.await();
	   mutex.await();
	  
      // Sección crítica
	
      almacenado = producto;
      mutex.signal();
      hayDato.signal();

      // TODO: protocolo de salida de la sección crítica y código de
      // sincronización para poder extraer.
   }

   public Producto extraer() {
      Producto result;

      // TODO: protocolo de acceso a la sección crítica y código de
      // sincronización para poder extraer.
      hayDato.await();
      mutex.await();
      
      // Sección crítica
      result = almacenado;
      almacenado = null;

      // TODO: protocolo de salida de la sección crítica y código de
      // sincronización para poder almacenar.
      mutex.signal();
      vacio.signal();
      return result;
     
   }
}