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Java并发编程之Semaphore(信号量)

FEINIK
 FEINIK
发布于 2017/05/29 21:14
字数 756
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概述

通常情况下,可能有多个线程同时访问数目很少的资源,如客户端建立了若干个线程同时访问同一数据库,这势必会造成服务端资源被耗尽的地步,那么怎样能够有效的来控制不可预知的接入量呢?及在同一时刻只能获得指定数目的数据库连接,在JDK1.5 java.util.concurrent 包中引入了Semaphore(信号量),信号量是在简单上锁的基础上实现的,相当于能令线程安全执行,并初始化为可用资源个数的计数器,通常用于限制可以访问某些资源(物理或逻辑的)的线程数目。例如我们可以将一个信号量初始化为可获得的数据库连接个数。一旦某个线程获得了信号量,可获得的数据库连接数减1。线程消耗完资源并释放该资源时,计数器就会加1。当信号量控制的所有资源都已被占用时,若有线程试图访问此信号量,则会进入阻塞状态,直到有可用资源被释放。简单理解就是:如去银行办理业务,只有6个窗口,所以可同时给6个客户办理业务,其他客户只能等待,当有其中一个窗口办理完业务时就会通知下一个客户办理。

主要方法

1、构造方法

      Semaphore提供了一个带有boolean参数的构造方法,true代表公平锁,false代表非公平锁,默认实现是非公平锁

  • Semaphore(int permits) //创建具有给定许可数的非公平Semaphore
  • Semaphore(int permits, boolean fair) //创建具有给定许可数的公平(true)或非公平(false)Semaphore

2、普通方法

  • public void acquire() //从此信号量获取一个许可,在提供一个许可前一直将线程阻塞,否则线程被 中断
  • public void acquire(int permits) //从此信号量获取给定数目的许可,在提供这些许可前一直将线程阻塞,或者线程已被中断
  • public void release() //释放一个许可,将可用的许可数增加 1
  • public void release(int permits) //释放给定数目的许可,将其返回到信号量
  • public boolean isFair() //如果此信号量的公平设置为 true,则返回 true

3、 我们来模拟客户在银行办理业务的场景示例

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Semaphore;

public class BankService {

   public static void main(String[] args) {
      Runnable customer = new Runnable() {
         final Semaphore availableWindow = new Semaphore(5, true);
         int count = 1;
         @Override
         public void run() {
            int time = (int) (Math.random() * 10 + 3);
            int num = count++;
            try {
               availableWindow.acquire();
               System.out.println("正在为第【" + num + "】个客户办理业务,需要时间:" + time + "s!");
               Thread.sleep(time * 1000);
               if (availableWindow.hasQueuedThreads()) {
                  System.out.println("第【" + num + "】个客户已办理完业务,有请下一位!");
               } else {
                  System.out.println("第【" + num + "】个客户已办理完业务,没有客户了,休息中!");
               }
               availableWindow.release();
            } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
            }
         }
      };

      for (int i = 1; i < 10; i++) {
         new Thread(customer).start();
      }
   }
}

4、运行结果

© 著作权归作者所有

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评论(17)

零度以上
零度以上
但是不同客户办理的业务不一样怎么判断,怎么办?这边业务只能是都一样的业务。。。
FEINIK
FEINIK 博主

引用来自“zjg23”的评论

count的使用存在race condition
是的,提的很好,这里可以同步一下!👍
zjg23
zjg23
count的使用存在race condition
Usiboy
Usiboy
这个比喻还是恰到好处的,可以把人当做线程,而窗口就是信号量,窗口的限制在10个,那么线程(人)如果多起来了,银行(系统)最多一次只能处理10个人(线程)
飞天奔月
飞天奔月
银行办业务的示例 再合适不过了
费振龙
费振龙
不错,昨天刚看了这个类,今天就出来了
丁富贵
java并发编程实战😪
大强森
大强森

引用来自“漆黑的烈焰使”的评论

请问跟syn关键字有什么区别?

@漆黑的烈焰使 syn关键字,你进去了别人进不去,而这个信号量,只要你拿到,就能进去
开源中国首席罗纳尔多
开源中国首席罗纳尔多
请问跟syn关键字有什么区别?
紫电清霜
紫电清霜

引用来自“polly”的评论

我倒觉得楼主比喻很恰当,灯实际场景不容易讲清楚更不如窗口好理解。红绿灯?n个红绿灯路口就乱了。票?票轮流用的场景也不多见。灯还不如澡堂子的储物柜钥匙好理解,个人意见

赞同,储物柜
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