Semaphore的工作原理及实例

2023年1月20日10:55:22

 Semaphore是一种在多线程环境下使用的设施,该设施负责协调各个线程,以保证它们能够正确、合理的使用公共资源的设施,也是操作系统中用于控制进程同步互斥的量。Semaphore是一种计数信号量,用于管理一组资源,内部是基于AQS的共享模式。它相当于给线程规定一个量从而控制允许活动的线程数。

1.工作原理
        以一个停车场是运作为例。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。这个停车系统中,每辆车就好比一个线程,看门人就好比一个信号量,看门人限制了可以活动的线程。假如里面依然是三个车位,但是看门人改变了规则,要求每次只能停两辆车,那么一开始进入两辆车,后面得等到有车离开才能有车进入,但是得保证最多停两辆车。对于Semaphore类而言,就如同一个看门人,限制了可活动的线程数。

Semaphore主要方法:

  1. Semaphore(int permits):构造方法,创建具有给定许可数的计数信号量并设置为非公平信号量。
  2. Semaphore(int permits,boolean fair):构造方法,当fair等于true时,创建具有给定许可数的计数信号量并设置为公平信号量。
  3. void acquire():从此信号量获取一个许可前线程将一直阻塞。相当于一辆车占了一个车位。
  4. void acquire(int n):从此信号量获取给定数目许可,在提供这些许可前一直将线程阻塞。比如n=2,就相当于一辆车占了两个车位。
  5. void release():释放一个许可,将其返回给信号量。就如同车开走返回一个车位。
  6. void release(int n):释放n个许可。
  7. int availablePermits():当前可用的许可数。
     

先说它的构造方法:

//参数permits是许可的数量
    public Semaphore(int permits) {
        sync = new NonfairSync(permits);
    }
 
    //第二个参数是,是否是公平锁
    /**
     * Creates a {@code Semaphore} with the given number of
     * permits and the given fairness setting.
     *
     * @param permits the initial number of permits available.
     *        This value may be negative, in which case releases
     *        must occur before any acquires will be granted.
     * @param fair {@code true} if this semaphore will guarantee
    //fair为true的时候,semaphore保证在竞争permits的时候先进先出,先获得许可先执行
     *        first-in first-out granting of permits under contention,
     *        else {@code false}
     */
    public Semaphore(int permits, boolean fair) {
        sync = fair ? new FairSync(permits) : new NonfairSync(permits);
    }

公平信号量是指获得锁的顺序与线程启动的顺序有关,非公平信息量就是无关的了。
非公平信号量线程启动的顺序与调用semaphore.acquire()的顺序无关,也就是线程先启动了并不代表先获得许可。
公平与不公平通过Semaphore类的构造函数new Semaphore(int permits,boolean fair)的第二个参数fair决定。

 

  • 作者:这瓜保熟么
  • 原文链接:https://blog.csdn.net/luzhensmart/article/details/87125008
    更新时间:2023年1月20日10:55:22 ,共 1657 字。