java线程并发之信号量(Semaphore)

前面说到过锁和synchronized,现在说的同步机制信号量(Semaphore)是个什么概念呢。又有什么区别呢?
 Lock和synchronized是锁的互斥,一个线程如果锁定了一资源,那么其它线程只能等待资源的释放。也就是一次只有一个线程执行,这到这个线程执行完毕或者unlock。而Semaphore可以控制多个线程同时对某个资源的访问。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。当然单个信号量的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。
 信号量用在多线程多任务同步的,一个线程完成了某一个动作就通过信号量告诉别的线程,别的线程再进行某些动作。也就是说Semaphore不一定是锁定某个资源,而是流程上的概念。比方说有A,B两个线程,B线程的操作可能要等A线程执行完毕之后才执行,这个任务 并不一定是锁定某一资源,还可以是进行一些计算或者数据处理之类,它们也许并不访问共享变量,只是逻辑上的先后顺序。
 java中计数信号量(Semaphore)维护着一个许可集。调用acquire()获取一个许可,release()释放一个许可。 在java中,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。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。
下面是一个代码例子:

public static void main(String[] args) {   
 ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();  
  final Semaphore semaphore = new Semaphore(5);
    for (int index = 0; index < 20; index++) {  
      final int NO = index;      
  Runnable runnable = new Runnable() {   
         @Override        
    public void run() {  
              try {       
             semaphore.acquire();        
            System.out.println("Accessing:" + NO);        
            Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));        
            semaphore.release();             
          System.out.println("------------------" + semaphore.availablePermits());   
             } catch (InterruptedException e) {            
        e.printStackTrace();                }  
          }      
  };      
  executorService.execute(runnable);   
 }    executorService.shutdown();
}

我们现在知道线程同步的方式有synchronized,volatile,Lock,Semaphore等等。

使用信号量解决死锁问题

public class BadLockTest {   
 protected Object obj1 = new Object();
 protected Object obj2 = new Object();  
 protected ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();   
 protected Task1 test1=new Task1();   
 protected Task2 test2=new Task2();  
  public static void main(String[] args) {    
    BadLockTest test = new BadLockTest();      
  for(int i=0;i<50;i++){         
   test.test1.setCount(i);     
   test.test2.setCount(i);          
   test.executorService.execute(test.test1);            test.executorService.execute(test.test2);  
      }    }  
  class Task1 implements Runnable {  
   public int count;     
   public void setCount(int count){        
   this.count=count;        }   
     @Override    
    public void run() {      
    synchronized (obj1) {         
    System.out.println("task1得到obj1对象锁"+count);           
     synchronized (obj2) {            
        System.out.println("task1得到obj2对象锁"+count);    
            }       
     }     
   }    }   
 class Task2 implements Runnable {      
  public int count;     
   public void setCount(int count){     
       this.count=count;     
   }       
 @Override     
   public void run() {      
      synchronized (obj2) {    
      System.out.println("task1得到obj1对象锁"+count);       
       synchronized (obj1) {            
        System.out.println("task1得到obj2对象锁"+count);          
      }          
  }    
    }  
  }}

得到结果:

task1得到obj1对象锁1
task1得到obj1对象锁1

可从结果就知道已经发生了死锁。
 信号量可以控制资源能被多少线程访问,这里我们指定只能被一个线程访问,就做到了类似锁住。而信号量可以指定去获取的超时时间,我们可以根据这个超时时间,去做一个额外处理。
 对于无法成功获取的情况,一般就是重复尝试,或指定尝试的次数,也可以马上退出。

public class BadLockTest {   
  protected ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();   
 protected Task1 test1=new Task1();  
  protected Task2 test2=new Task2();  
  protected Semaphore s1=new Semaphore(1);  
  protected Semaphore s2=new Semaphore(1);   
 public static void main(String[] args) {     
  BadLockTest test = new BadLockTest();    
    for(int i=0;i<50;i++){      
      test.test1.setCount(i);     
       test.test2.setCount(i);       
     test.executorService.execute(test.test1);     
       test.executorService.execute(test.test2);    
    }  
  }   
 class Task1 implements Runnable {   
     public int count;   
     public void setCount(int count){     
     this.count=count;        }    
    @Override     
   public void run() {      
      try {        
      if(s2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)){    
                System.out.println("task1得到obj1对象锁"+count);     
               if(s1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)){    
                    System.out.println("task1得到obj2对象锁"+count);       
             }            
    }           
     s2.release();        
    s1.release();       
     } catch (InterruptedException e) {      
          e.printStackTrace();         
   }      
  }   
 }   
 class Task2 implements Runnable {     
   public int count;    
   public void setCount(int count){         
   this.count=count;        }    
    @Override     
   public void run() {       
   //  synchronized (obj2) {     
       try {          
      if(s1.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)){       
        System.out.println("task2得到obj1对象锁"+count);  
       if(s2.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)){        
           System.out.println("task2得到obj2对象锁"+count);          
          }        
       }      
          s1.release();          
      s2.release();      
      } catch (InterruptedException e) {      
          e.printStackTrace();      
      }     
   }  
  }}

结果:

task1得到obj2对象锁49
task2得到obj2对象锁49
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,723评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,485评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,998评论 0 344
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,323评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,355评论 5 374
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,079评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,389评论 3 400
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,019评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,519评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,971评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,100评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,738评论 4 324
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,293评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,289评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,517评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,547评论 2 354
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,834评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容

  • Java-Review-Note——4.多线程 标签: JavaStudy PS:本来是分开三篇的,后来想想还是整...
    coder_pig阅读 1,629评论 2 17
  • 1.解决信号量丢失和假唤醒 public class MyWaitNotify3{ MonitorObject m...
    Q罗阅读 871评论 0 1
  • Java并发总结 1.多线程的优点 资源利用率更好 程序在某些情况下更简单 程序响应更快 2.创建线程 1.实现R...
    不会上树的猴子阅读 1,018评论 0 5
  • 关于社群的定义,始终没有一个权威的解释,各路专家学者的解释也似玄学般令人摸不着头脑。在我这个从论坛、博客、微博、微...
    小饿阅读 833评论 0 2
  • ――爱是最强大的能量 水至柔能克刚,原只是字面理解,文学中对爱的诠释与歌颂。今天所见所感,触发我从...
    箫音声声阅读 168评论 0 0