Java 信号量Semaphore的实现

近日于LeetCode看题遇1114 按序打印,获悉一解法使用了Semaphore,顺势研究,记心得于此。

此解视Semaphore为锁,以保证同一时刻单线程的顺序执行。在此原题上,我作出如下更改。

package test;

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

public class SemaphoreDemo {
 static Semaphore A;
 static Semaphore B;
 static Semaphore C;

 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    A = new Semaphore(1);
    B = new Semaphore(0);
    C = new Semaphore(0);

    ExecutorService ex=Executors.newFixedThreadPool(10);

 for (int i = 0; i <7; i++) {
  ex.execute(new R1());
  ex.execute(new R2());
  ex.execute(new R3());
 }
    ex.shutdown();
  }   

 public static class R1 implements Runnable{
 @Override
 public void run() {
  try {
//  A.acquire();
  System.out.println("1"+Thread.currentThread().getName());
//  B.release();
  } catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
  }
 }
  }

 public static class R2 implements Runnable{
 @Override
 public void run() {
  try {
//  B.acquire();
  System.out.println("2"+Thread.currentThread().getName());
//  C.release();
  } catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
  }
 }
  }

 public static class R3 implements Runnable{
 @Override
 public void run() {
  try {
//  C.acquire();
  System.out.println("3"+Thread.currentThread().getName());
//  A.release();
  } catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
  }
 }
  }

}

10个线程的常量池中,分别调用R1,R2,R3的方法多次,控制台输出对应各方法名拼接执行该方法的线程名。多次执行结果各不相同:

1pool-1-thread-1
2pool-1-thread-2
1pool-1-thread-4
3pool-1-thread-6
2pool-1-thread-5
3pool-1-thread-3
1pool-1-thread-7
2pool-1-thread-8
3pool-1-thread-9
3pool-1-thread-1
2pool-1-thread-8
1pool-1-thread-4
3pool-1-thread-1
1pool-1-thread-2
2pool-1-thread-9
1pool-1-thread-10
3pool-1-thread-1
2pool-1-thread-5
1pool-1-thread-6
3pool-1-thread-4
2pool-1-thread-8
1pool-1-thread-1
2pool-1-thread-2
3pool-1-thread-3
1pool-1-thread-4
2pool-1-thread-5
3pool-1-thread-6
1pool-1-thread-7
2pool-1-thread-8
3pool-1-thread-9
1pool-1-thread-10
3pool-1-thread-1
1pool-1-thread-4
2pool-1-thread-8
3pool-1-thread-3
2pool-1-thread-10
1pool-1-thread-2
2pool-1-thread-9
3pool-1-thread-4
1pool-1-thread-7
3pool-1-thread-6
2pool-1-thread-5

方法能调用,多线程下却无法保证方法的顺序执行。使用Semaphore后,代码为:

package test;

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

public class SemaphoreDemo {
 static Semaphore A;
 static Semaphore B;
 static Semaphore C;

 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    A = new Semaphore(1);
    B = new Semaphore(0);
    C = new Semaphore(0);

    ExecutorService ex=Executors.newFixedThreadPool(10);

 for (int i = 0; i <7; i++) {
  ex.execute(new R1());
  ex.execute(new R2());
  ex.execute(new R3());
 }
    ex.shutdown();
  }   

 public static class R1 implements Runnable{
 @Override
 public void run() {
  try {
  A.acquire();
  System.out.println("1"+Thread.currentThread().getName());
  B.release();
  } catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
  }
 }
  }

 public static class R2 implements Runnable{
 @Override
 public void run() {
  try {
  B.acquire();
  System.out.println("2"+Thread.currentThread().getName());
  C.release();
  } catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
  }
 }
  }

 public static class R3 implements Runnable{
 @Override
 public void run() {
  try {
  C.acquire();
  System.out.println("3"+Thread.currentThread().getName());
  A.release();
  } catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
  }
 }
  }

}

多次运行结果皆能保证1、2、3的顺序:

1pool-1-thread-1
2pool-1-thread-2
3pool-1-thread-3
1pool-1-thread-4
2pool-1-thread-5
3pool-1-thread-6
1pool-1-thread-7
2pool-1-thread-8
3pool-1-thread-9
1pool-1-thread-10
2pool-1-thread-1
3pool-1-thread-2
1pool-1-thread-3
2pool-1-thread-4
3pool-1-thread-5
1pool-1-thread-6
2pool-1-thread-9
3pool-1-thread-7
1pool-1-thread-10
2pool-1-thread-8
3pool-1-thread-1

附上api文档链接 Semaphore

A = new Semaphore(1);
 B = new Semaphore(0);
 C = new Semaphore(0);

进入R2、R3方法的线程会执行acquire()方法,而B、C中的计数器为0获取不到许可,阻塞直到一个可用,或者线程被中断,不能继续执行。R1方法中A尚有1个许可可拿到,方法执行,并给B发布一个许可,若B先于A执行acquire(),此时B为阻塞状态,则获取到刚刚发布的许可,该线程被重新启用。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持我们。

(0)

相关推荐

  • Java并发编程Semaphore计数信号量详解

    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(用完信号量之后必须释放,不然其他线程可能会无法获取信号量). 简单示例: package me.socketthread; import java.util.concurrent.ExecutorService;

  • JAVA 多线程之信号量(Semaphore)实例详解

    java 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

  • Java并发编程之Semaphore(信号量)详解及实例

    Java并发编程之Semaphore(信号量)详解及实例 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

  • Java中Semaphore(信号量)的使用方法

    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

  • 详解Java 信号量Semaphore

    Semaphore也是一个同步器,和前面两篇说的CountDownLatch和CyclicBarrier不同,这是递增的,初始化的时候可以指定一个值,但是不需要知道需要同步的线程个数,只需要在同步的地方调用acquire方法时指定需要同步的线程个数: 一.简单使用 同步两个子线程,只有其中两个子线程执行完毕,主线程才会执行: package com.example.demo.study; import java.util.concurrent.ExecutorService; import ja

  • 详解Java信号量Semaphore的原理及使用

    目录 1.Semaphore的概述 2.Semaphore的原理 2.1 基本结构 2.2 可中断获取信号量 2.3 不可中断获取信号量 2.4 超时可中断获取信号量 2.5 尝试获取信号量 2.6 释放信号量 3.Semaphore的使用 4.Semaphore的总结 1.Semaphore的概述 public class Semaphore extends Object implements Serializable Semaphore来自于JDK1.5的JUC包,直译过来就是信号量,被作为

  • Java信号量Semaphore原理及代码实例

    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.自从5.0开始,jdk在java.util.concurrent包里提供了Semaphore 的官方实现,因此大家不需要自己去实现Semaphore. 下面的类使用信号量控制对内容池的访问: import java.util.concurrent.Semaphore; class Pool { private static final int MAX_AVAILABLE = 100; private final Sema

  • Java 信号量Semaphore的实现

    近日于LeetCode看题遇1114 按序打印,获悉一解法使用了Semaphore,顺势研究,记心得于此. 此解视Semaphore为锁,以保证同一时刻单线程的顺序执行.在此原题上,我作出如下更改. package test; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.Semaphore; public class

  • 分析Java并发编程之信号量Semaphore

    目录 一.认识Semaphore 1.1.Semaphore 的使用场景 1.2.Semaphore 使用 1.3.Semaphore 信号量的模型 二.Semaphore 深入理解 2.1.Semaphore 基本属性 2.2.Semaphore 的公平性和非公平性 2.3.其他 Semaphore 方法 一.认识Semaphore 1.1.Semaphore 的使用场景 Semaphore 的使用场景主要用于流量控制,比如数据库连接,同时使用的数据库连接会有数量限制,数据库连接不能超过一定的

  • Java信号量全解析

    前言: Semaphore(信号量) 是一个线程同步结构,用于在线程间传递信号,以避免出现信号丢失(译者注:下文会具体介绍),或者像锁一样用于保护一个关键区域.自从5.0开始,jdk在java.util.concurrent包里提供了Semaphore 的官方实现,因此大家不需要自己去实现Semaphore.但是还是很有必要去熟悉如何使用Semaphore及其背后的原理 内容主题: 一.简单的Semaphore实现 下面是一个信号量的简单实现: public class Semaphore {

  • Java使用Semaphore对单接口进行限流

    目录 一.实战说明 1.1 效果说明 1.2 核心知识点 二. 环境搭建 三.限流演示 3.1 并发请求工具 3.2 效果示例图 一.实战说明 1.1 效果说明 本篇主要讲如何使用Semaphore对单接口进行限流,例如有如下场景 a. A系统的有a接口主要给B系统调用,现在希望对B系统进行限流,例如处理峰值在100,超过100的请求快速失败 b. 接口作为总闸入口,希望限制所有外来访问,例如某个房间只能同时100个玩家在线,只有前面的处理完后面的才能继续请求 c. 其他类型场景,也就是资源固定

  • python线程信号量semaphore使用解析

    这篇文章主要介绍了python线程信号量semaphore使用解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下 一.semaphore信号量原理 多线程同时运行,能提高程序的运行效率,但是并非线程越多越好,而semaphore信号量可以通过内置计数器来控制同时运行线程的数量,启动线程(消耗信号量)内置计数器会自动减一,线程结束(释放信号量)内置计数器会自动加一:内置计数器为零,启动线程会阻塞,直到有本线程结束或者其他线程结束为止; 二.sem

随机推荐