基于Java设计解决解决多线程编程进程间同步和互斥问题的代码

以下是基于Java设计解决多线程编程进程间同步和互斥问题的示例代码。

1. 进程间同步问题的解决

在Java中，我们可以使用synchronized关键字来实现进程间同步。

public class SyncExample {

  private int count = 0;

  public synchronized void add() {
    for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
      count++;
    }
  }

  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    SyncExample syncExample = new SyncExample();

    Thread t1 = new Thread(() -> syncExample.add());
    Thread t2 = new Thread(() -> syncExample.add());

    t1.start();
    t2.start();

    t1.join();
    t2.join();

    System.out.println(syncExample.count);
  }
}

在上面的代码中，我们定义了一个SyncExample类，其中包含了一个count变量和一个add()方法。在add()方法中，我们使用synchronized关键字来保证在任何时刻只有一个线程可以执行该方法。在main()方法中，我们创建了两个线程并启动它们，然后等待它们执行完毕并输出结果。

2. 进程间互斥问题的解决

在Java中，我们可以使用Lock和Condition接口来实现进程间互斥。

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class LockExample {

  private int count = 0;
  private Lock lock = new ReentrantLock();
  private Condition condition = lock.newCondition();
  private boolean flag = false;

  public void add() throws InterruptedException {
    lock.lock();
    try {
      while (flag) {
        condition.await();
      }
      for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
        count++;
      }
      flag = true;
      condition.signal();
    } finally {
      lock.unlock();
    }
  }

  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    LockExample lockExample = new LockExample();

    Thread t1 = new Thread(() -> {
      try {
        lockExample.add();
      } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    });
    Thread t2 = new Thread(() -> {
      try {
        lockExample.add();
      } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    });

    t1.start();
    t2.start();

    t1.join();
    t2.join();

    System.out.println(lockExample.count);
  }
}

在上面的代码中，我们定义了一个LockExample类，其中包含了一个count变量和一个add()方法。在add()方法中，我们首先获取锁，然后使用while循环来判断是否满足某个条件，如果不满足则调用condition.await()方法等待其他线程的通知。当满足条件时，我们对count变量进行1000000次加1操作，然后将flag标记为true并调用condition.signal()方法通知其他线程条件已经满足。在main()方法中，我们创建了两个线程并启动它们，然后等待它们执行完毕并输出结果。