Java并发编程--深入理解Semaphore

本文主要是介绍Java并发编程--深入理解Semaphore，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

Semaphore简介

Semaphore（信号量）是用来控制同时访问特定资源的线程数量，它通过协调各个线程，以保证合理的使用公共资源。

Semaphore的用途

Semaphore可以用于做流量控制，特别公用资源有限的应用场景，比如数据库连接。假如有一个需求，要读取几万个文件的数据，因为都是IO密集型任务，我们可以启动几十个线程并发的读取，但是如果读到内存后，还需要存储到数据库中，而数据库的连接数只有10个，这时我们必须控制只有十个线程同时获取数据库连接保存数据，否则会报错无法获取数据库连接。这个时候，我们就可以使用Semaphore来做流控。

自定义简单Semaphore类

下面是一个自定义的简单semaphore类。

public class Semaphore {private boolean signal = false;public synchronized void take() {this.signal = true;this.notify();}public synchronized void release() throws InterruptedException{while(!this.signal) wait();this.signal = false;}}

上面的take()方法相当于Object中的notify()方法，用于发送一个信号量，而release()方法相当于Object中的wait()方法，用于接收一个信号量，因此可以用Semaphore类来代替Object的notify()和wait()。

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下面是两个进程通过semaphore类通信的实例。

public class SemaphoreTest{public static void main(String args[]){Semaphore semaphore = new Semaphore();SendingThread sender = new SendingThread(semaphore);ReceivingThread receiver = new ReceivingThread(semaphore);receiver.start();sender.start();}
}//@1 SendingThreadpublic class SendingThread extends Thread{Semaphore semaphore = null;public SendingThread(Semaphore semaphore){this.semaphore = semaphore;}public void run(){while(true){//do something, then signalthis.semaphore.take();}}
}//@2 RecevingThread
public class RecevingThread extends Thread{Semaphore semaphore = null;public ReceivingThread(Semaphore semaphore){this.semaphore = semaphore;}public void run(){while(true){this.semaphore.release();//receive signal, then do something...}}
}

Counting Semaphore

前面实现的简单Semaphore类没有计算take()方法中signals的数量， 下面实现计算signal数量的Semaphore的类，叫做 Counting Semaphore。

public class CountingSemaphore {private int signals = 0;public synchronized void take() {this.signals++;this.notify();}public synchronized void release() throws InterruptedException{while(this.signals == 0) wait();this.signals--;}}

Bounded Semaphore

Bounded Semaphore用来限制signal的个数，类似于队列的数量。

public class BoundedSemaphore {private int signals = 0;private int bound   = 0;public BoundedSemaphore(int upperBound){this.bound = upperBound;}public synchronized void take() throws InterruptedException{while(this.signals == bound) wait();this.signals++;this.notify();}public synchronized void release() throws InterruptedException{while(this.signals == 0) wait();this.signals--;this.notify();}
}

用Semaphores 实现 Locks

BoundedSemaphore semaphore = new BoundedSemaphore(1);...semaphore.take();try{//critical section
} finally {semaphore.release();
}

参考文献

http://tutorials.jenkov.com/java-concurrency/semaphores.html

这篇关于Java并发编程--深入理解Semaphore的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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