java并發編程學習9-同步器--信號量

Jokcy 發布于2019-08-15 13:26 / 2393人閱讀

摘要：為了通過信號量，線程通過調用請求許可。許可的數目是固定的，由此限制了線程通過的數量。當設置為時默認也是，此類不對線程獲取許可的順序做任何保證。

【同步器

java.util.concurrent包包含幾個能幫助人們管理相互合作的線程集的類。這些機制具有為線程直間的共用集結點模式提供的‘預制功能’。如果有一個相互合作的線程滿足這些行為模式之一，那么應該直接使用提供的類庫而不是顯示的使用鎖與條件的集合。

【信號量

一個信號量管理過個許可證。為了通過信號量，線程通過調用acquire()請求許可。其實沒有實際的許可對象，信號連也僅僅是維護一個計數器。許可的數目是固定的，由此限制了線程通過的數量。當一個線程執行完之后，應該調用release()釋放許可證，讓其他線程有機會執行。事實上，任意一個線程都有可以釋放任意個數的許可證，這可能會增加許可證的個數。所以我建議，如果不是非常明確的知道為什么要釋放多個許可證，就一定是讓獲得許可證的線程是放一個許可證。

【常用方法

構造函數：
　　- Semaphore(int permits)：創建具有給定許可數和非公平設置的Semaphore
　　- Semaphore(int permits，boolean fair)：此類的構造方法可選地接受一個公平參數。當設置為 false 時(默認也是false)，此類不對線程獲取許可的順序做任何保證。特別地，闖入是允許的，也就是說可以在已經等待的線程前為調用 acquire() 的線程分配一個許可，從邏輯上說，就是新線程將自己置于等待線程隊列的頭部。當公平設置為 true 時，信號量保證對于任何調用獲取方法的線程而言，都按照處理它們調用這些方法的順序（即先進先出；FIFO）來選擇線程、獲得許可。注意，FIFO 排序必然應用到這些方法內的指定內部執行點。所以，可能某個線程先于另一個線程調用了 acquire，但是卻在該線程之后到達排序點，并且從方法返回時也類似。

　　2. Semaphore還提供一些其他方法：

    - int availablePermits() ：返回此信號量中當前可用的許可證數。
    - int getQueueLength()：返回正在等待獲取許可證的線程數。
    - boolean hasQueuedThreads() ：是否有線程正在等待獲取許可證。
    - void reducePermits(int reduction) ：減少reduction個許可證。是個protected方法。
    - Collection getQueuedThreads() ：返回所有等待獲取許可證的線程集合。是個protected方法。

當許可證的個數為1時，可以充當互斥鎖使用。

【例子：只能同時有5個線程訪問的信號量

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaTest {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 線程池
        ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(20);
        // 只能5個線程同時訪問
        final Semaphore semp = new Semaphore(5);
        // 模擬20個客戶端訪問
        for (int index = 0; index < 20; index++) {
            final int NO = index;
            Runnable run = new Runnable() {
                public void run() {
                    try {
                        //記住這里需要使用while,如果直接用if判斷，那么每個線程只有一次機會去嘗試占有對象
                        while (1 == 1){
                            // 獲取許可
                            if(semp.tryAcquire()) {
                                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 【 Access: " + NO);
                                Thread.sleep(100);
                                // 訪問完后，釋放
                                semp.release();
                                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 【 Release: " + NO);
                                System.out.println("----------------- 【 " + Thread.currentThread().getName() + "】" + semp.availablePermits());
                                break;
                            }else{
                                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 【 NOT Access: " + NO);
                                Thread.sleep(100);
                            }
                        }
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            exec.execute(run);
        }
        //讓子線程有充分時間運行完
        Thread.sleep(1000);
        exec.shutdown();
    }
}

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