再谈多线程模型之生产者消费者（基础概念）（c++11实现）

0.关于

为缩短篇幅，本系列记录如下：

再谈多线程模型之生产者消费者（基础概念）（c++11实现）【本文】

再谈多线程模型之生产者消费者（单一生产者和单一消费者）（c++11实现）

再谈多线程模型之生产者消费者（单一生产者和多消费者）（c++11实现）

再谈多线程模型之生产者消费者（多生产者和单一消费者 ）（c++11实现）

再谈多线程模型之生产者消费者（多生产者和多消费者 ）（c++11实现）

再谈多线程模型之生产者消费者（总结）（c++11实现）

本文涉及到的代码演示环境： VS2017

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1.必要知道的概念

• 1.1 涉及对象： 生产者、消费者和缓冲区
• 1.2 模型分类： 一对一、一对多和多对多 。单一生产者 VS 单一消费者 、单一生产者VS多个消费者、多个生产者者VS单一消费者 、多个生产者VS多个消费者。共4种模型。
• 1.3 互斥： 生产者之间存在互斥、消费者之间存在互斥、生产者和消费者之间是互斥和同步的关系。
• 1.4 分析方法： 找出模型之间的互斥与同步的关系。根据模型分类，最少存在一个生产者和一个消费者，那么必然存在同步的关系。接下来主要找到谁与谁之间存在互斥。
• 1.5 为什么要互斥？ 简明扼要： 避免脏数据的现象。 例子? ATM取钱。

下面开始介绍各个模型之间的关系。

2.概述

• 2.1 生产者

  情形	处理
  缓冲区满	生产者则需要停止生产,且停止放入缓冲区
  缓冲区没有满	生产者将数据放入缓冲区

• 2.2 消费者

  情形	处理
  缓冲区为空	消费者者则需要停止消费,且停止从缓冲区种取出数据
  缓冲区不为空	消费者从缓冲区种取出数据

• 2.3 大前提： 保持互斥与同步

• 2.4 一定要明白，互斥和同步的区别。线程互斥需要使用std::mutex, 而线程同步需要使用std::condition_variable。互斥保护的是临界区，而同步则是控制线程访问顺序。

• 2.5 怎么确定需要多少个互斥变量和条件变量？ 需要掌握上面提到的4个模型分类：1VS1， 1VS多，和 多VS多。分析哪些对象之间存在互斥，哪些对象之间存在同步。这样，就确定了互斥与条件变量的个数。

• 2.6 一个贴入生活的例子（例子可能不够准确：直接给手里不就完了嘛，但是表达了生产者与消费之间的关系）：吃水果。父母（生产者）向果盘（缓冲区）放入水果，儿子女儿（消费者）负责吃水果。 当父母放入水果后，通知儿女可以吃水果了， 当儿女发现果盘为空，通知父母继续放入水果。果盘放满了， 父母就需要等待儿女拿出后再放入，而果盘空了，儿女则需要等待父母放入后才能拿水果。