具有间隔分区的生产者-消费者

Question

我有一个有趣的生产者-消费者衍生产品可以实现，而且我不能全神贯注于它的算法。因此，每个生产者都将“产生”给定范围（最小，最大）之间的数字，从而对除以给定的“商”给出相同的提示。 消费者也是如此。

额外要求：有限的缓冲区。

我对此的看法：

使用锁定和两个条件进行推入和弹出的粗粒度队列，以及用于确定队列的许多预期方和到达方，仍然可供消费者使用。 （有人认为如果队列中仍然有项目或有活跃的作者（到达！=预期），则该队列可用）
• “生产者类”，其中包含最小值，最大值，商数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。
• “ Consumer”类，它包含与“ 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）该项目。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）之间的所有数字都由x个生产者和y个消费者（x！= y）生产和消费？
• 一个人将如何实现消费机制？
• 一个人将如何对生产者和消费者的价值进行划分，以便使用所有工作量间隔值？

我当时正在考虑为“缓冲区”使用数组列表，每个使用者都将执行无锁查找以使用“兼容”元素，如果有可用元素，则删除该元素，如果没有可用元素，则再试一次。我认为这样做会效率低下，因为在“尝试”上浪费了CPU周期。

PS ：我正在为此使用Java，但是伪代码也确实很好。

谢谢！

Answer 1

为确保生产者产生给定范围内所有具有相同余数的数字，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);
  }
}

要支持分区，您基本上需要某种Map<YourKey, Queue>。每个生产者和消费者都将与一个密钥相关联，并且生产者将发布到与其密钥相关联的队列中，并且消费者将从与其密钥相关联的队列中进行消费。您可以将范围用作队列的键。