读者-写者问题

读者-写者问题为数据库访问建立了一个模型。

设想一个飞机订票系统，其中许多竞争的进程试图写其中的数据。多个进程同时读数据库是可以接受的，但如果一个进程正在更新（写）数据库，则所有其他进程都不能访问该数据库，即使读操作也不行。这里的问题是如何对读者和写者进行编程。

在该解法中，第一个读者对信号量db执行down操作。随后的读者只是递增一个计数器rc。当读者离开时，就递减这个计数器。最后一个读者离开时对信号量db执行up操作，这样就允许一个阻塞的写者访问该数据库。

有个问题：如果每2秒钟有一个读者进来，每个读者读5秒钟，这样写者就永远没有机会了。

可以稍微改变下程序写法：在一个读者到达，且一个写者在等待时，读者在写者之后被挂起，而不是允许立即进入。这种方案的缺点是并发度和效率比较低。

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

#define READING_TIME 4
#define WRITTING_TIME 2
#define TIME_INTERVAL_READER 1
#define TIME_INTERVAL_WRITER 5

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER,db=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int rc=0;
int count=0;

void read_data_base(int i)
{
printf("第 %d 个读者在读\n", i);
sleep(READING_TIME);
printf("第 %d 个读者读完\n", i);
}

void write_data_base()
{
printf("正在写数据...\n");
sleep(WRITTING_TIME);
}

void* reader(void* arg)
{
while(1)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);         //获得对rc的访问权
rc=rc+1;
count=count+1;
if(rc==1) pthread_mutex_lock(&db);  //第一个读者时，不让写者访问
pthread_mutex_unlock(&mutex);       //释放对rc的访问权
read_data_base(count);                 //读数据
pthread_mutex_lock(&mutex);         //获取对rc的访问权
rc=rc-1;
if(rc==0) pthread_mutex_unlock(&db);//最后一个读者，释放db访问权
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sleep(TIME_INTERVAL_READER);
}
}

void* writer(void* arg)
{
while(1)
{
sleep(TIME_INTERVAL_WRITER);
pthread_mutex_lock(&db);           //获得db访问
write_data_base();                 //更新数据
pthread_mutex_unlock(&db);         //释放访问权
}
}

int main()
{
pthread_t tid1,tid2;
pthread_create(&tid1, NULL, reader,NULL);
pthread_create(&tid2, NULL, writer,NULL);
pthread_join(tid1, NULL);
pthread_join(tid2, NULL);
return 0;
}

上面的效率较低，在读的过程中一直占用着资源。