Java信号量Semaphore

Semaphore

Semaphore分为单值和多值两种,前者只能被一个线程获得,后者可以被若干个线程获得。

Semaphore实现的功能就类似厕所有5个坑,假如有10个人要上厕所,那么同时只能有多少个人去上厕所呢?同时只能有5个人能够占用,当5个人中 的任何一个人让开后,其中等待的另外5个人中又有一个人可以占用了。另外等待的5个人中可以是随机获得优先机会,也可以是按照先来后到的顺序获得机会,这取决于构造Semaphore对象时传入的参数选项。单个信号量的Semaphore对象可以实现互斥锁的功能,并且可以是由一个线程获得了“锁”,再由另一个线程释放“锁”,这可应用于死锁恢复的一些场合。

再以一个停车场运作为例。为了简单起见,假设停车场只有三个车位,一开始三个车位都是空的。这时如果同时来了五辆车,看门人允许其中三辆不受阻碍的进入,然后放下车拦,剩下的车则必须在入口等待,此后来的车也都不得不在入口处等待。这时,有一辆车离开停车场,看门人得知后,打开车拦,放入一辆,如果又离开两辆,则又可以放入两辆,如此往复。

在这个停车场系统中,车位是公共资源,每辆车好比一个线程,看门人起的就是信号量的作用。

更进一步,信号量的特性如下:信号量是一个非负整数(车位数),所有通过它的线程(车辆)都会将该整数减一(使用资源),当该整数值为零时,所有试图通过它的线程都将处于等待状态。在信号量上我们定义两种操作: Wait(等待) 和 Release(释放)。 当一个线程调用Wait(等待)操作时,它要么通过然后将信号量减一,要么一直等下去,直到信号量大于一或超时。Release(释放)实际上是在信号量上执行加操作,对应于车辆离开停车场,该操作之所以叫做“释放”是因为加操作实际上是释放了由信号量守护的资源。

Semaphore(int permits, boolean fair)
//创建具有给定的许可数和给定的公平设置的Semaphore。

还可以设置该信号量是否采用公平模式,如果以公平方式执行,则线程将会按到达的顺序(FIFO)执行,如果是非公平,则可以后请求的有可能排在队列的头部。

使用

Semaphore可以控制某个资源可被同时访问的个数,通过 acquire() 获取一个许可,如果没有就等待,而 release() 释放一个许可。

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

public class SemaphoreTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 线程池
        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
        // 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 < 50; index++) {
            final int NO = index;
            Runnable run = new Runnable() {
                public void run() {
                    try {
                        // 获取许可
                        semp.acquire();
                        System.out.println("Accessing: " + NO);
                        Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                        // 访问完后,释放
                        semp.release();
                        //availablePermits()指的是当前信号灯库中有多少个可以被使用
                        System.out.println("-----------------" + semp.availablePermits());
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            exec.execute(run);
        }
        // 退出线程池
        exec.shutdown();
    }
}
Accessing: 0
Accessing: 1
Accessing: 2
Accessing: 4
Accessing: 6
Accessing: 8
-----------------0
-----------------1
Accessing: 3
-----------------1
Accessing: 5
Accessing: 9
-----------------0
-----------------1
Accessing: 7
Accessing: 10
-----------------0
-----------------1
Accessing: 11
-----------------1
Accessing: 12
-----------------1
Accessing: 13
Accessing: 14
-----------------0
-----------------1
Accessing: 15
-----------------0
Accessing: 16
-----------------1
Accessing: 17
-----------------1
Accessing: 18
-----------------1
Accessing: 19
-----------------0
Accessing: 20
Accessing: 21
-----------------0
Accessing: 22
-----------------0
-----------------1
Accessing: 23
-----------------1
Accessing: 24
-----------------0
Accessing: 25
Accessing: 26
-----------------0
-----------------1
Accessing: 27
-----------------1
Accessing: 28
-----------------1
Accessing: 29
Accessing: 30
-----------------0
-----------------1
Accessing: 31
-----------------1
Accessing: 32
-----------------1
Accessing: 33
-----------------1
Accessing: 34
Accessing: 35
-----------------0
-----------------1
Accessing: 36
-----------------1
Accessing: 37
-----------------1
Accessing: 38
-----------------1
Accessing: 39
-----------------1
Accessing: 40
Accessing: 41
-----------------0
-----------------1
Accessing: 42
Accessing: 43
-----------------0
Accessing: 44
-----------------0
-----------------1
Accessing: 45
-----------------1
Accessing: 46
-----------------1
Accessing: 47
-----------------1
Accessing: 48
-----------------1
Accessing: 49
-----------------1
-----------------2
-----------------3
-----------------4
-----------------5

我是天王盖地虎的分割线

参考:http://www.cnblogs.com/linjiqin/archive/2013/07/25/3214676.html

时间: 2024-08-10 01:20:19

Java信号量Semaphore的相关文章

java 信号量Semaphore

在很多情况下,可能有多个线程需要访问数目很少的资源.假想在服务器上运行着若干个回答客户端请求的线程.这些线程需要连接到同一数据库,但任一时刻 只能获得一定数目的数据库连接.你要怎样才能够有效地将这些固定数目的数据库连接分配给大量的线程? 答:1.给方法加同步锁,保证同一时刻只能有一个人去调用此方法,其他所有线程排队等待,但是此种情况下即使你的数据库链接有10个,也始终只有一个处于使 用状态.这样将会大大的浪费系统资源,而且系统的运行效率非常的低下. 2.另外一种方法当然是使用信号量,通过信号量许

Java 信号量 Semaphore

public static void main(String[] args) { // 线程池 ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool(); // 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

Java 信号量 Semaphore 介绍

 Semaphore当前在多线程环境下被扩放使用,操作系统的信号量是个很重要的概念,在进程控制方面都有应用.Java 并发库 的Semaphore 可以很轻松完成信号量控制,Semaphore可以控制某个资源可被同时访问的个数,通过 acquire() 获取一个许可,如果没有就等待,而 release() 释放一个许可.比如在Windows下可以设置共享文件的最大客户端访问个数. Semaphore实现的功能就类似厕所有5个坑,假如有10个人要上厕所,那么同时只能有多少个人去上厕所呢?同时只能有

JAVA多线程--信号量(Semaphore)

简介 信号量(Semaphore),有时被称为信号灯,是在多线程环境下使用的一种设施, 它负责协调各个线程, 以保证它们能够正确.合理的使用公共资源. 一个计数信号量.从概念上讲,信号量维护了一个许可集.如有必要,在许可可用前会阻塞每一个 acquire(),然后再获取该许可.每个 release() 添加一个许可,从而可能释放一个正在阻塞的获取者.但是,不使用实际的许可对象,Semaphore 只对可用许可的号码进行计数,并采取相应的行动.拿到信号量的线程可以进入代码,否则就等待.通过acqu

Java多线程与并发库高级应用之信号量Semaphore

JDK1.5提供了一个计数信号量Semaphore类.Semaphore 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,并提供了同步机制. Semaphore提供了两个构造器来创建对象: 1)Semaphore(int permits):创建具有给定的许可数和非公平的公平设置的Semaphore. 2)Semaphore(int permits, boolean fair):创建具有给定的许可数和给定的公平设置的Semaphore.如果此信号量保证在争用时按先进先出的顺序授予许可,则为

Java多线程-新特征-信号量Semaphore

简介信号量(Semaphore),有时被称为信号灯,是在多线程环境下使用的一种设施, 它负责协调各个线程, 以保证它们能够正确.合理的使用公共资源. 概念Semaphore分为单值和多值两种,前者只能被一个线程获得,后者可以被若干个线程获得. 以一个停车场运作为例.为了简单起见,假设停车场只有三个车位,一开始三个车位都是空的.这时如果同时来了五辆车,看门人允许其中三辆不受阻碍的进入,然后放下车拦,剩下的车则必须在入口等待,此后来的车也都不得不在入口处等待.这时,有一辆车离开停车场,看门人得知后,

java笔记--对信号量Semaphore的理解与运用

java Semaphore 信号量的使用: 在java中,提供了信号量Semaphore的支持. Semaphore类是一个计数信号量,必须由获取它的线程释放, 通常用于限制可以访问某些资源(物理或逻辑的)线程数目. 一个信号量有且仅有3种操作,且它们全部是原子的:初始化.增加和减少 增加可以为一个进程解除阻塞: 减少可以让一个进程进入阻塞. --如果朋友您想转载本文章请注明转载地址"http://www.cnblogs.com/XHJT/p/3910406.html "谢谢-- 信

Java中Semaphore(信号量)的使用

Semaphore的作用: 在Java中,使用了synchronized关键字和Lock锁实现了资源的并发访问控制,在同一时间只允许唯一了线程进入临界区访问资源(读锁除外),这样子控制的主要目的是为了解决多个线程并发同一资源造成的数据不一致的问题.在另外一种场景下,一个资源有多个副本可供同时使用,比如打印机房有多个打印机.厕所有多个坑可供同时使用,这种情况下,Java提供了另外的并发访问控制--资源的多副本的并发访问控制,今天学习的信号量Semaphore即是其中的一种. Semaphore实现

Java - &quot;JUC&quot; Semaphore源码分析

Java多线程系列--"JUC锁"11之 Semaphore信号量的原理和示例 Semaphore简介 Semaphore是一个计数信号量,它的本质是一个"共享锁". 信号量维护了一个信号量许可集.线程可以通过调用acquire()来获取信号量的许可:当信号量中有可用的许可时,线程能获取该许可:否则线程必须等待,直到有可用的许可为止. 线程可以通过release()来释放它所持有的信号量许可. Java并发提供了两种加锁模式:共享锁和独占锁.前面LZ介绍的Reent