信號量使用例子

并發是帶來有趣挑戰的一個方面。 如果處理不當，會帶來種族問題，這會使人們感到困惑，因為這些問題有時會突然出現，并且有時會正常工作。

當處理訪問公共資源的并發線程時，Java語言提供了許多處理競爭條件的方法。 一些包括；

使用volatile關鍵字

使用java.util.concurrent和 java.util.concurrent.atomic中可用的類

同步塊

使用信號量

當然，可能還有更多我可能不知道的事情。 今天，我想向大家展示的例子是使用
信號量 。 它是從JDK 1.5引入的，使開發人員能夠無縫獲取和釋放鎖。 同樣，我將展示的示例是一個假設的場景，該場景僅用于描述使用信號量可以實現的效果，因此請不要關注代碼的固有細節:)。

因此，在這種情況下，存在一個內存緩存中保存了類型為
'人'。 用戶可以使用緩存插入和檢索記錄。 這里的問題是我們將使用信號量來控制對內存緩存的并發訪問。 現在，我不想給您帶來更多文本，讓我們開始業務并顯示一些代碼；

import java.util.concurrent.Semaphore;/*** This class will allow thread to acquire and release locks as required* * @author dinuka.arseculeratne* */ public class PersonLock {/*** We do not want multiple lock objects lying around so we make ths class* singleton*/private PersonLock() {}/*** Bill Pugh's way of lazy initializing the singleton instance* * @author dinuka.arseculeratne* */private static class SingletonHolder {public static final PersonLock INSTANCE = new PersonLock();}/*** Use this method to get a reference to the singleton instance of* {@link PersonLock}* * @return the singleton instance*/public static PersonLock getInstance() {return SingletonHolder.INSTANCE;}/*** In this sample, we allow only one thread at at time to update the cache* in order to maintain consistency*/private Semaphore writeLock = new Semaphore(1);/*** We allow 10 concurrent threads to access the cache at any given time*/private Semaphore readLock = new Semaphore(10);public void getWriteLock() throws InterruptedException {writeLock.acquire();}public void releaseWriteLock() {writeLock.release();}public void getReadLock() throws InterruptedException {readLock.acquire();}public void releaseReadLock() {readLock.release();} }

此類將處理獲取和釋放使我們的緩存線程安全所需的鎖的過程。 我在這里使用了兩個單獨的鎖來進行讀寫。 其背后的原理是允許用戶讀取數據，盡管在讀取時可能已過時。

請注意，我已經使用
這里的“十”表示十個線程可以同時獲取鎖并出于讀取目的訪問緩存。 接下來，您可以在寫入鎖定中看到，我已經使用了“
一個”表示一次只能有一個線程可以訪問緩存以將項目放入緩存。 這對于維護緩存內的一致性很重要。 也就是說，我不希望有多個線程試圖將項目插入到地圖中，這將導致不可預測的行為（至少在某些情況下）。 使用信號量獲取鎖主要有兩種方法。

1. Acquisition（） ：是一個阻塞調用，它等待直到釋放鎖或線程被中斷為止

2. tryAcquire（） ：是一個非阻塞調用，它將立即返回并返回true或false，表示是否已獲得鎖定。

在這里，我使用了阻塞獲取調用，因為我希望線程等待直到鎖可用。 當然，這取決于您的用例。 您還可以在tryAcquire（）方法中定義超時期限，以使線程不會無限期地等待鎖定。

接下來，下面的存儲類顯示了我如何使用鎖類在緩存中插入和讀取數據。

import java.util.HashMap; import java.util.Map;/*** A mock storage to hold the person objects in a map* * @author dinuka.arseculeratne* */ public class PersonStorage {private Map<Integer, Person> personCache = new HashMap<Integer, Person>();private int counter = 0;/*** This class is made singleton and hence the constructor is made private*/private PersonStorage() {}/*** Bill Pugh's way of lazy initializing the singleton instance* * @author dinuka.arseculeratne* */private static final class SingletonHolder {public static final PersonStorage INSTANCE = new PersonStorage();}/*** Use this method to get a reference to the singleton instance of* {@link PersonStorage}* * @return the singleton instance*/public static PersonStorage getInstance(){return SingletonHolder.INSTANCE;}/*** Inserts the person into the map. Note that we use defensive copying so* that even if the client changes the object later on, those changes will* not be reflected in the object within the map* * @param person* the instance of {@link Person} to be inserted* @return the key which signifies the location of the person object* @throws InterruptedException*/public int putPerson(Person person) throws InterruptedException {Person copyPerson = person.copyPerson();personCache.put(++counter, copyPerson);return counter;}/*** Here as well we use defensive copying so that the value of the object* reference within the map is not passed in to the calling party.* * @param id* the id representing the location of the object within the map* @return the instance of the {@link Person} represented by the key passed* in* @throws InterruptedException*/public Person retrievePerson(int id) throws InterruptedException {PersonLock.getInstance().getReadLock();if (!personCache.containsKey(id)) {throw new RuntimeException('Key is not found');}PersonLock.getInstance().releaseReadLock();return personCache.get(id).copyPerson();}}

顯然，代碼也可以在沒有鎖的情況下工作，但是問題是應用程序將不一致，并且每次運行都會提供不同的結果。 這不是您希望應用程序執行的操作，因此使用鎖可以確保應用程序始終運行。

最后是一個小型測試類，以展示其工作方式； 并不是在這里我們在調用putPerson（）方法之前獲得了鎖，并在finally塊中釋放了該鎖，以確保釋放該鎖。

/*** A test class to demonstrate the locking at work* * @author dinuka.arseculeratne* */ public class TestLock {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {Person p1 = new Person(1L, 'Test1', 'XYZ');try { PersonLock.getInstance().getWriteLock(); PersonStorage.getInstance().putPerson(p1);} catch (InterruptedException e) {// Exception handling need to be donee.printStackTrace();}finally{PersonLock.getInstance().releaseWriteLock();}}});Thread t2 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {Person p2 = new Person(2L, 'Test123', 'ABC');try { PersonLock.getInstance().getWriteLock();PersonStorage.getInstance().putPerson(p2);} catch (InterruptedException e) {// Exception handling need to be done}finally{PersonLock.getInstance().releaseWriteLock();}}});t1.start();t2.start();System.out.println(PersonStorage.getInstance().retrievePerson(2));} }

以上是我對使用Sempahores來確保代碼線程安全的簡短介紹的總結，對于任何想使用該代碼的人來說，都可以從
在這里 。 嘗試刪除Storage類中的鎖，并查看其在每次運行中的行為。 您將看到可能發生的比賽情況。

參考： 使用信號燈鎖定：我們的JCG合作伙伴 Dinuka Arseculeratne 的示例，來自“ IT之旅”博客。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2012/10/locking-with-semaphore-example.html

信號量使用例子

總結

以上是生活随笔為你收集整理的信号量使用例子_用信号量锁定：一个例子的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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