java - 区间分区的生产者-消费者

Question

我有一个有趣的生产者-消费者衍生产品需要实现，但我无法理解它的算法。因此，每个生产者都会“产生”给定范围(最小值，最大值)之间的数字，这对除以给定“商”给出了相同的提醒。对于消费者来说也是如此。

额外要求:有限缓冲区。

我对此的想法:

• 一个粗粒度队列，它使用锁和两个推送和弹出条件，以及一些预期方和到达方，用于确定队列是否仍然可供消费者使用。 (如果队列中仍有项目或有活跃的写入者(已到达!=预期)，则认为队列可用)
• 一个“生产者类”，其中包含最小值、最大值、商和共享队列作为字段，并具有根据给定字段生成和返回值的方法。
• 一个“Consumer”类，包含与“Producer”类相同的字段，并具有“consume”方法，该方法从队列中弹出一个项目并“消费”(打印出来)它。只要队列可用，消费者就会消费。

我的问题:

• 如何确保给定工作负载间隔(开始、结束)之间的所有数字均由 x 个生产者和 y 个消费者 (x != y) 生成和消耗？
• 如何实现消费机制？
• 如何对生产者和消费者的值进行分区，以便使用工作负载间隔的所有值？

我正在考虑使用一个数组列表作为“缓冲区”，每个消费者都会对要使用的“兼容”元素执行无锁查找，如果有可用的元素，则删除该元素，如果没有可用的元素，则再次尝试。我认为这会效率低下，因为“尝试”上浪费了 CPU 周期。

PS:我使用 java 来实现此目的，但伪代码也非常好。

提前致谢!

Answer 1

为了确保生产者生成给定范围内具有相同余数的所有数字，您可以使用以下伪代码

int current = start;
while (current++ <= end) { //assuming your ranges are inclusive
  if (current % quotient == 0) {
    publish(current);
  }
}

为了支持分区，你基本上需要某种 Map<YourKey, Queue> 。每个生产者和消费者都将与一个 key 关联，生产者将发布到与其 key 关联的队列，而消费者将从与其 key 关联的队列中消费。您可以使用您的范围作为队列的键。