生产者消费者模型

又称有限缓冲问题（英语：Bounded-bufferproblem），是一个多进程同步问题的经典案例。该问题描述了共享固定大小缓冲区的两个进程——即所谓的“生产者”和“消费者”——在实际运行时会发生的问题。生产者的主要作用是生成一定量的数据放到缓冲区中，然后重复此过程。与此同时，消费者也在缓冲区消耗这些数据。该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据，消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。

要解决该问题，就必须让生产者在缓冲区满时休眠（要么干脆就放弃数据），等到下次消费者消耗缓冲区中的数据的时候，生产者才能被唤醒，开始往缓冲区添加数据。同样，也可以让消费者在缓冲区空时进入休眠，等到生产者往缓冲区添加数据之后，再唤醒消费者。通常采用进程间通信的方法解决该问题，常用的方法有信号灯法[1]等。如果解决方法不够完善，则容易出现死锁的情况。出现死锁时，两个线程都会陷入休眠，等待对方唤醒自己。该问题也能被推广到多个生产者和消费者的情形。

生产者-消费者模型解决的问题

在生产者／消费者模型中，生产者Producer负责生产数据，而消费者Consumer负责使用数据。多个生产者线程会在同一时间运行，生产数据，并放到内存中一个共享的区域

生产者线程-消费者线程：

生产者线程用于生产数据，另一种是消费者线程用于消费数据，为了解耦生产者和消费者的关系，通常会采用共享的数据区域，就像是一个仓库，生产者生产数据之后直接放置在共享数据区中，并不需要关心消费者的行为；而消费者只需要从共享数据区中去获取数据，就不再需要关心生产者的行为。但是，这个共享数据区域中应该具备这样的线程间并发协作的功能：

如果共享数据区已满的话，阻塞生产者继续生产数据放置入内；

如果共享数据区为空的话，阻塞消费者继续消费数据；

生产者消费者模型的优点支持并发

由于生产者与消费者是两个独立的并发体，他们之间是用缓冲区作为桥梁连接，生产者只需要往缓冲区里丢数据，

就可以继续生产下一个数据，而消费者只需要从缓冲区了拿数据即可，这样就不会因为彼此的处理速度而发生阻塞。

接上面的例子，如果我们不使用邮筒，我们就得在邮局等邮递员，直到他回来，

我们把信件交给他，这期间我们啥事儿都不能干（也就是生产者阻塞），或者邮递员得挨家挨户问，谁要寄信（相当于消费者轮询）。

解耦

假设生产者和消费者分别是两个类。

如果让生产者直接调用消费者的某个方法，那么生产者对于消费者就会产生依赖（也就是耦合）。

将来如果消费者的代码发生变化，可能会影响到生产者。而如果两者都依赖于某个缓冲区，两者之间不直接依赖，耦合也就相应降低了。

举个例子，我们去邮局投递信件，如果不使用邮筒（也就是缓冲区），你必须得把信直接交给邮递员。

有同学会说，直接给邮递员不是挺简单的嘛？其实不简单，你必须得认识谁是邮递员，才能把信给他（光凭身上穿的制服，万一有人假冒，就惨了）。

这就产生和你和邮递员之间的依赖（相当于生产者和消费者的强耦合）。

万一哪天邮递员换人了，你还要重新认识一下（相当于消费者变化导致修改生产者代码）。

而邮筒相对来说比较固定，你依赖它的成本就比较低（相当于和缓冲区之间的弱耦合）。

支持忙闲不均

缓冲区还有另一个好处。如果制造数据的速度时快时慢，缓冲区的好处就体现出来了。

当数据制造快的时候，消费者来不及处理，未处理的数据可以暂时存在缓冲区中。等生产者的制造速度慢下来，消费者再慢慢处理掉。

为了充分复用，我们再拿寄信的例子来说事。假设邮递员一次只能带走封信。万一某次碰上情人节（也可能是圣诞节）送贺卡，

需要寄出去的信超过封，这时候邮筒这个缓冲区就派上用场了。邮递员把来不及带走的信暂存在邮筒中，等下次过来时再拿走。

多生产者多消费者案例

#生产者和消费者，使用生成器的方式，就是一个简单的并行，importtime#这是一个消费者一直在等待完成吃包子的动作defconsumer(name):print(%s准备打小三了！%name)#打印出对应的消费者的名字whileTrue:#执行一个死循环实际上就是需要调用时才会执行，没有调用就会停止在yieldbaozi=yield#在它就收到内容的时候后就把内容传给baoziprint(小三来了，被打了%(biaozi,name))defproducer(name):c1=consumer(A)#它只是把c1变成一个生成器c2=consumer(B)c1.__next__()#第一个next只是会走到yield然后停止c2.__next__()print(婊子开始做小三了)foriinrange(1,10):time.sleep(1)print(三年打了两个婊子)c1.send(i)#这一步其实就是调用next方法的同时传一个参数i给field接收，然后baozi=ic2.send(i+1)#其实这里是这样的，在send的时候只是继续执行yield下面的语句，然后去去yield，再次停在这儿#producer(aea)c=consumer(aaa)#没next一次就会将程序执行一次c.__next__()c.__next__()c.__next__()

**out:**A准备打小三了！B准备打小三了！婊子开始做小三了三年打了两个婊子小三来了，被打了小三来了，被打了三年打了两个婊子小三来了，被打了小三来了，被打了三年打了两个婊子小三来了，被打了小三来了，被打了三年打了两个婊子小三来了，被打了小三来了，被打了三年打了两个婊子小三来了，被打了小三来了，被打了三年打了两个婊子小三来了，被打了小三来了，被打了三年打了两个婊子小三来了，被打了小三来了，被打了三年打了两个婊子小三来了，被打了小三来了，被打了三年打了两个婊子小三来了，被打了小三来了，被打了光头强准备打小三了！小三来了，被打了小三来了，被打了

参考链接1

参考链接2

未来现相

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