java并发编程学习9-同步器--信号量

Jokcy 发布于2019-08-15 13:26 / 2319人阅读

摘要：为了通过信号量，线程通过调用请求许可。许可的数目是固定的，由此限制了线程通过的数量。当设置为时默认也是，此类不对线程获取许可的顺序做任何保证。

【同步器

java.util.concurrent包包含几个能帮助人们管理相互合作的线程集的类。这些机制具有为线程直间的共用集结点模式提供的‘预制功能’。如果有一个相互合作的线程满足这些行为模式之一，那么应该直接使用提供的类库而不是显示的使用锁与条件的集合。

【信号量

一个信号量管理过个许可证。为了通过信号量，线程通过调用acquire()请求许可。其实没有实际的许可对象，信号连也仅仅是维护一个计数器。许可的数目是固定的，由此限制了线程通过的数量。当一个线程执行完之后，应该调用release()释放许可证，让其他线程有机会执行。事实上，任意一个线程都有可以释放任意个数的许可证，这可能会增加许可证的个数。所以我建议，如果不是非常明确的知道为什么要释放多个许可证，就一定是让获得许可证的线程是放一个许可证。

【常用方法

构造函数：
　　- Semaphore(int permits)：创建具有给定许可数和非公平设置的Semaphore
　　- Semaphore(int permits，boolean fair)：此类的构造方法可选地接受一个公平参数。当设置为 false 时(默认也是false)，此类不对线程获取许可的顺序做任何保证。特别地，闯入是允许的，也就是说可以在已经等待的线程前为调用 acquire() 的线程分配一个许可，从逻辑上说，就是新线程将自己置于等待线程队列的头部。当公平设置为 true 时，信号量保证对于任何调用获取方法的线程而言，都按照处理它们调用这些方法的顺序（即先进先出；FIFO）来选择线程、获得许可。注意，FIFO 排序必然应用到这些方法内的指定内部执行点。所以，可能某个线程先于另一个线程调用了 acquire，但是却在该线程之后到达排序点，并且从方法返回时也类似。

　　2. Semaphore还提供一些其他方法：

    - int availablePermits() ：返回此信号量中当前可用的许可证数。
    - int getQueueLength()：返回正在等待获取许可证的线程数。
    - boolean hasQueuedThreads() ：是否有线程正在等待获取许可证。
    - void reducePermits(int reduction) ：减少reduction个许可证。是个protected方法。
    - Collection getQueuedThreads() ：返回所有等待获取许可证的线程集合。是个protected方法。

当许可证的个数为1时，可以充当互斥锁使用。

【例子：只能同时有5个线程访问的信号量

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 {
        // 线程池
        ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(20);
        // 只能5个线程同时访问
        final Semaphore semp = new Semaphore(5);
        // 模拟20个客户端访问
        for (int index = 0; index < 20; index++) {
            final int NO = index;
            Runnable run = new Runnable() {
                public void run() {
                    try {
                        //记住这里需要使用while,如果直接用if判断，那么每个线程只有一次机会去尝试占有对象
                        while (1 == 1){
                            // 获取许可
                            if(semp.tryAcquire()) {
                                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 【 Access: " + NO);
                                Thread.sleep(100);
                                // 访问完后，释放
                                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);
        }
        //让子线程有充分时间运行完
        Thread.sleep(1000);
        exec.shutdown();
    }
}

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