java并發之同步輔助類semaphore的示例分析

這篇文章主要介紹java并發之同步輔助類semaphore的示例分析，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

semaphore(sem??f?r)含義：

信號量就是可以聲明多把鎖（包括一把鎖：此時為互斥信號量）。

舉個例子：一個房間如果只能容納5個人，多出來的人必須在門外面等著。如何去做呢？一個解決辦法就是：房間外面掛著五把鑰匙，每進去一個人就取走一把鑰匙，沒有鑰匙的不能進入該房間而是在外面等待。每出來一個人就把鑰匙放回原處以方便別人再次進入。

常用方法

acquire():獲取信號量，信號量內部計數器減1

release():釋放信號量，信號量內部計數器加1

tryAcquire():這個方法試圖獲取信號量，如果能夠獲取返回true，否則返回false

信號量控制的線程數量在聲明時確定。例如：

Semphore s = new Semphore(2);

一個例子

實現一個功能：一個打印隊列，被三臺打印機打印

package semaphore;

import java.util.concurrent.Semaphore;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

import java.util.concurrent.locks.Lock;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class PrintQueue {

//信號量

    private Semaphore semaphore;

    //是否空閑打印機

    private boolean freePrinters[];

    private Lock lockPrinters;

    public PrintQueue(){

     //初始化三個信號

        semaphore=new Semaphore(3);

        //三臺空閑打印機

        freePrinters=new boolean[3];

        for (int i=0; i<3; i++){

            freePrinters[i]=true;

        }

        lockPrinters=new ReentrantLock();

    }

    public void printJob (Object document){

        try {

         //獲取信號量

            semaphore.acquire();

            int assignedPrinter=getPrinter();

            Long duration=(long)(Math.random()*10);

            System.out.printf("%s: PrintQueue: Printing a Job in Printer %d during %d seconds\n",Thread.currentThread().getName(),assignedPrinter,duration);

            TimeUnit.SECONDS.sleep(duration);

            freePrinters[assignedPrinter]=true;

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();

        } finally {

            // Free the semaphore

            semaphore.release();            

        }

    }

    private int getPrinter() {

        int ret=-1;

        try {

            lockPrinters.lock();

            for (int i=0; i<freePrinters.length; i++) {

                if (freePrinters[i]){

                    ret=i;

                    freePrinters[i]=false;

                    break;

                }

            }

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        } finally {

            lockPrinters.unlock();

        }

        return ret;

    }

}

聲明一個Job類，使用打印隊列：

package semaphore;

public class Job implements Runnable {

    private PrintQueue printQueue;

     public Job(PrintQueue printQueue){

         this.printQueue=printQueue;

    }

     @Override

     public void run() {

        System.out.printf("%s: Going to print a job\n",Thread.currentThread().getName());

        printQueue.printJob(new Object());

        System.out.printf("%s: The document has been printed\n",Thread.currentThread().getName());        

    }

}

測試：

package semaphore;

public class MainCmd {

public static void main (String args[]){

PrintQueue printQueue=new PrintQueue();

//啟動12個打印線程

        Thread thread[]=new Thread[12];

        for (int i=0; i<12; i++){

            thread[i]=new Thread(new Job(printQueue),"Thread "+i);

        }

        for (int i=0; i<12; i++){

            thread[i].start();

        }

}

}

需要注意的地方

1、對于信號量聲明的臨界區，雖然可以控制線程訪問的數量，但是不能保證代碼塊之間是線程安全的。所以上面的例子在方法printJob()方法里面使用了鎖保證數據安全性。

2、信號量也涉及到公平性問題。和鎖公平性一樣，這里默認是非公平的。可以通過構造器顯示聲明鎖的公平性。

public Semaphore(int permits, boolean fair) 

應用場景

流量控制，即控制能夠訪問的最大線程數。

以上是“java并發之同步輔助類semaphore的示例分析”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！希望分享的內容對大家有幫助，更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！