C#-多线程

多线程处理消费者生产者问题

1、题目的内容及要求

生产者/消费者问题

1.可以产生多个生产者和消费者线程；

2.生产者和消费者共享一个缓冲；

3.生产者产生一个数据（可以是一个整数），然后将该数据放入缓冲，当多个生产者并发运行时，不能多个生产者将数据放入缓冲的同一个位置（并发的概念自行百度）；

4.消费者从缓冲提取数据，多个并发的消费者不能提取缓冲同一位置的数据，当提取后该数据从缓冲中删除（不一定物理删除，可能只是改一个下标）；

5.当缓冲满后生产者休眠，当缓冲空后消费者休眠；

6.生产者运行达到一定时间后（不同生产者随机设定）结束自身线程，如果没有生产者并且缓冲为空，消费者结束自身线程；

7.最终统计生产者产生数据的个数、消费者消费数据的个数、缓冲数据的个数，看是否一致。

2、需求分析

1、生产者产生一个数据（可以是一个整数），然后将该数据放入缓冲，当多个生产者并发运行时，不能多个生产者将数据放入缓冲的同一个位置（并发的概念自行百度）；

2、消费者从缓冲提取数据，多个并发的消费者不能提取缓冲同一位置的数据，当提取后该数据从缓冲中删除（不一定物理删除，可能只是改一个下标）；

3、当缓冲满后生产者休眠，当缓冲空后消费者休眠；

4、生产者运行达到一定时间后（不同生产者随机设定）结束自身线程，如果没有生产者并且缓冲为空，消费者结束自身线程；

5、统计生产者产生数据的个数、消费者消费数据的个数、缓冲数据的个数，看是否一致。

3、程序设计（画自己的程序流程图或者介绍自己的功能模块，对程序做简单的介绍）

4、概要设计

（1）采用线程的同步和互斥

（2）生产者消费者，是在多线程同步的一个问题，两个固定大小缓冲区的线程，在实际运行是会发生问题，生产者是生成数据放入缓冲区，重复过程，消费者在缓冲区取走数据。（3）为使生产者和消费者不造成死锁需要开锁：

public int Buffer

{

get

{

int temp;

// 加锁

lock (this)

{

while (BufferCount == 0)

{ //多个消费者，所以此处改用while

Console.WriteLine( + " 尝试去消费");

Console.WriteLine("缓冲区为空" + + " 等待");

Monitor.Wait(this);

// 为临界区之外等待的生产者放行，让他来"生产"

// 一直到生产者生产结束，调用了Monitor.PauseAll()

// 才能继续执行下去,此时，消费者自动重新获得this的锁

}

--BufferCount;

temp = buffer[getPosition];

getPosition = (getPosition + 1) % buffer.Length;

DisplayState(Thread.CurrentThread.Nam e + " 消费了" + temp);

5、源代码

public class Synchronized

{

private int[] buffer; //缓冲区

private int BufferCount = 0;

private int getPosition = 0, setPosition = 0;

//下一个读到的位置和写到的位置

public Synchronized(int capacity)

{

buffer = new int[capacity];

}

public int BufferSize

{

get

{

return buffer.Length;

}

}

public int Buffer

{

get

{

int temp;

// 加锁

lock (this)

{

while (BufferCount == 0)

{ //多个消费者，所以此处改用while

Console.WriteLine( + " 尝试去消费");

Console.WriteLine("缓冲区为空" + + " 等

待");

Monitor.Wait(this);

// 为临界区之外等待的生产者放行，让他来"生产"

// 一直到生产者生产结束，调用了Monitor.PauseAll()

// 才能继续执行下去,此时，消费者自动重新获得this的锁

}

--BufferCount;

temp = buffer[getPosition];

getPosition = (getPosition + 1) % buffer.Length;

DisplayState( + " 消费了" + temp);

// 通知，让等待的生产者线程进入Started状态,如果生产者处于临界区之外，这句话执行完后他仍然在临界区之外

Monitor.PulseAll(this);

// 释放锁

}//lock

return temp;

}

set

{

// 加锁

lock (this)

{

while (BufferCount == buffer.Length)

{

Console.WriteLine( + " 尝试去生产");

Console.WriteLine("缓冲区满" + + "等待");

Monitor.Wait(this);

// 为临界区之外等待消费者放行，让他来"消费"

// 一直到消费者调用了Monitor.Pause()

// 才能继续执行下去，此时，生产者自动重新获得this的锁

}

buffer[setPosition] = value;

++BufferCount;

setPosition = (setPosition + 1) % buffer.Length;

DisplayState( + " 生产了" + value);

// 通知，让Wait状态的消费者进入Started状态,如果消费者处于临界区之外，这句话执行完后他仍然在临界区之外

Monitor.PulseAll(this);

// 释放锁