java並發之同步輔助類semaphore
阿新 • • 發佈:2018-03-14
java 信號量 semaphore(sem??f?r)含義:
一個例子
實現一個功能:一個打印隊列,被三臺打印機打印
信號量就是可以聲明多把鎖(包括一把鎖:此時為互斥信號量)。
舉個例子:一個房間如果只能容納5個人,多出來的人必須在門外面等著。如何去做呢?一個解決辦法就是:房間外面掛著五把鑰匙,每進去一個人就取走一把鑰匙,沒有鑰匙的不能進入該房間而是在外面等待。每出來一個人就把鑰匙放回原處以方便別人再次進入。
常用方法
acquire():獲取信號量,信號量內部計數器減1
release():釋放信號量,信號量內部計數器加1
tryAcquire():這個方法試圖獲取信號量,如果能夠獲取返回true,否則返回false
信號量控制的線程數量在聲明時確定。例如:
Semphore s = new Semphore(2);
實現一個功能:一個打印隊列,被三臺打印機打印
package semaphore; import java.util.concurrent.Semaphore; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class PrintQueue { //信號量 private Semaphore semaphore; //是否空閑打印機 private boolean freePrinters[]; private Lock lockPrinters; public PrintQueue(){ //初始化三個信號 semaphore=new Semaphore(3); //三臺空閑打印機 freePrinters=new boolean[3]; for (int i=0; i<3; i++){ freePrinters[i]=true; } lockPrinters=new ReentrantLock(); } public void printJob (Object document){ try { //獲取信號量 semaphore.acquire(); int assignedPrinter=getPrinter(); Long duration=(long)(Math.random()*10); System.out.printf("%s: PrintQueue: Printing a Job in Printer %d during %d seconds\n",Thread.currentThread().getName(),assignedPrinter,duration); TimeUnit.SECONDS.sleep(duration); freePrinters[assignedPrinter]=true; } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { // Free the semaphore semaphore.release(); } } private int getPrinter() { int ret=-1; try { lockPrinters.lock(); for (int i=0; i<freePrinters.length; i++) { if (freePrinters[i]){ ret=i; freePrinters[i]=false; break; } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { lockPrinters.unlock(); } return ret; } }
聲明一個Job類,使用打印隊列:
package semaphore; public class Job implements Runnable { private PrintQueue printQueue; public Job(PrintQueue printQueue){ this.printQueue=printQueue; } @Override public void run() { System.out.printf("%s: Going to print a job\n",Thread.currentThread().getName()); printQueue.printJob(new Object()); System.out.printf("%s: The document has been printed\n",Thread.currentThread().getName()); } }
測試:
package semaphore;
public class MainCmd {
public static void main (String args[]){
PrintQueue printQueue=new PrintQueue();
//啟動12個打印線程
Thread thread[]=new Thread[12];
for (int i=0; i<12; i++){
thread[i]=new Thread(new Job(printQueue),"Thread "+i);
}
for (int i=0; i<12; i++){
thread[i].start();
}
}
}
需要註意的地方
1、對於信號量聲明的臨界區,雖然可以控制線程訪問的數量,但是不能保證代碼塊之間是線程安全的。所以上面的例子在方法printJob()方法裏面使用了鎖保證數據安全性。
2、信號量也涉及到公平性問題。和鎖公平性一樣,這裏默認是非公平的。可以通過構造器顯示聲明鎖的公平性。
public Semaphore(int permits, boolean fair)
應用場景
流量控制,即控制能夠訪問的最大線程數。
視頻獲取
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