多生产者多消费者解决方式

在上一篇博客中记录了如何解决普通生产者消费者的问题，这篇讲一下如何解决多生产者多消费者问题。

多生产者多消费者问题案例：一家四口围着一个盘子，盘子中最多放两个水果。爸爸不断向盘子中投放苹果，儿子不断从盘子中拿走苹果，妈妈不断向盘子中投放橘子，女儿不断从盘子中拿走橘子。

这里需要指明的是，“多生产者多消费者”不是指多个生产者多个消费者，而是指多类生产者多类消费者。

还是一样的思路，分析该问题中存在的同步关系：
1.存放水果的盘子需要互斥访问，这是很明显的。设置一个信号量mutex，初值为1
2.只有当盘子中还有空位时，爸爸妈妈才可以向盘子中投放水果。设置一个信号量empty，初值为2。爸爸妈妈投放水果前对empty执行一次P操作，儿子女儿拿走水果后对empty执行一次V操作。
3.只有当盘子中有苹果时，儿子才可以从盘子中拿苹果。设置一个信号量apple，初值为0。儿子取出苹果之前对apple执行一次P操作，爸爸投放水果之后对apple执行一次V操作。
4.只有当盘子中有橘子时，女儿才可以从盘子中拿橘子。设置一个信号量orange，初值为0。与apple同理。

下面分别是父亲、母亲、儿子、女儿线程的伪代码：

Semaphore mutex = 0;
Semaphore empty = 2;
Semaphore apple = 0;
Semaphore orange = 0;

void father(){
	while (true) {
		P(empty);
		P(mutex);
		//投放苹果代码...
		V(mutex);
		V(apple);
	}
}

void mother(){
	while (true) {
		P(empty);
		P(mutex);
		//投放橘子代码...
		V(mutex);
		V(orange);
	}
}

void son(){
	while (true) {
		P(apple);
		P(mutex);
		//取出苹果代码...
		V(mutex);
		V(empty);
	}
}


void daughter(){
	while (true) {
		P(orange);
		P(mutex);
		//取走橘子代码...
		V(mutex);
		V(empty);
	}
}