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java并發(fā)編程學(xué)習(xí)9-同步器--信號(hào)量

Jokcy / 2459人閱讀

摘要：為了通過信號(hào)量，線程通過調(diào)用請(qǐng)求許可。許可的數(shù)目是固定的，由此限制了線程通過的數(shù)量。當(dāng)設(shè)置為時(shí)默認(rèn)也是，此類不對(duì)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(gè)能幫助人們管理相互合作的線程集的類。這些機(jī)制具有為線程直間的共用集結(jié)點(diǎn)模式提供的‘預(yù)制功能’。如果有一個(gè)相互合作的線程滿足這些行為模式之一，那么應(yīng)該直接使用提供的類庫(kù)而不是顯示的使用鎖與條件的集合。

【信號(hào)量

一個(gè)信號(hào)量管理過個(gè)許可證。為了通過信號(hào)量，線程通過調(diào)用acquire()請(qǐng)求許可。其實(shí)沒有實(shí)際的許可對(duì)象，信號(hào)連也僅僅是維護(hù)一個(gè)計(jì)數(shù)器。許可的數(shù)目是固定的，由此限制了線程通過的數(shù)量。當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行完之后，應(yīng)該調(diào)用release()釋放許可證，讓其他線程有機(jī)會(huì)執(zhí)行。事實(shí)上，任意一個(gè)線程都有可以釋放任意個(gè)數(shù)的許可證，這可能會(huì)增加許可證的個(gè)數(shù)。所以我建議，如果不是非常明確的知道為什么要釋放多個(gè)許可證，就一定是讓獲得許可證的線程是放一個(gè)許可證。

【常用方法

構(gòu)造函數(shù)：
　　- Semaphore(int permits)：創(chuàng)建具有給定許可數(shù)和非公平設(shè)置的Semaphore
　　- Semaphore(int permits，boolean fair)：此類的構(gòu)造方法可選地接受一個(gè)公平 參數(shù)。當(dāng)設(shè)置為 false 時(shí)(默認(rèn)也是false)，此類不對(duì)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(jīng)等待的線程前為調(diào)用 acquire() 的線程分配一個(gè)許可，從邏輯上說，就是新線程將自己置于等待線程隊(duì)列的頭部。當(dāng)公平設(shè)置為 true 時(shí)，信號(hào)量保證對(duì)于任何調(diào)用獲取方法的線程而言，都按照處理它們調(diào)用這些方法的順序（即先進(jìn)先出；FIFO）來選擇線程、獲得許可。注意，F(xiàn)IFO 排序必然應(yīng)用到這些方法內(nèi)的指定內(nèi)部執(zhí)行點(diǎn)。所以，可能某個(gè)線程先于另一個(gè)線程調(diào)用了 acquire，但是卻在該線程之后到達(dá)排序點(diǎn)，并且從方法返回時(shí)也類似。

　　2. Semaphore還提供一些其他方法：

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

當(dāng)許可證的個(gè)數(shù)為1時(shí)，可以充當(dāng)互斥鎖使用。

【例子：只能同時(shí)有5個(gè)線程訪問的信號(hào)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(gè)線程同時(shí)訪問
        final Semaphore semp = new Semaphore(5);
        // 模擬20個(gè)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(gè)線程只有一次機(jī)會(huì)去嘗試占有對(duì)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(shí)間運(yùn)行完
        Thread.sleep(1000);
        exec.shutdown();
    }
}

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