生产者/消费者问题何时需要互斥？

Question

如果有1个生产者，1个消费者和≥1个大小的缓冲区需要插入互斥量？是删除所需的互斥？

如果有1个生产者，1个消费者和1个大小的缓冲区需要插入互斥量？是删除所需的互斥？

如果有> 1个生产者，＆gt; 1个消费者和1个大小的缓冲区是否需要插入互斥？是删除所需的互斥？

有人可以解释你如何回答这些问题。我知道在写入缓冲区时，两个线程永远不应该从缓冲区中读取，但这并不意味着所有场景都需要两个互斥锁？

编辑：得到教授第一个案例的答案是肯定的，第二个案例是否定的，因为缓冲区是非空的，相当于一个完整的缓冲区。当缓冲区为空时，将阻止使用者。当缓冲区包含一个项目时，生产者被阻止。因此，使用互斥锁可以保证互斥。

Answer 1

考虑以下链表队列pop方法：

Object pop() {
    if(this.head != null) {
        Node n = this.head;
        this.head = n.next;
        return n.data;
    }
    return null;
}

此方法不是线程安全的。考虑如果线程在执行第3行后暂停，另一个线程调用pop会发生什么;两个线程都会获得相同的对象。

Mutexes确保两个线程不能同时访问同一个资源，以防止这种“竞争条件”。通过确保一次只能有一个线程弹出一个元素，可以保持队列的一致性。

可以在不使用互斥锁的情况下实现队列（例如Java's ConcurrentLinkedList），但要困难得多。