juc并发组件(二)Semaphore 信号量源码解析

semaphore 主要用来对多个资源,在多线程环境下,让线程对多个资源保持同步访问。线程之间同步主要依靠许可证。刚开始我以为tryAcquire,tryAcquireShared是获取state同步状态使他减一。state就是'许可证'的抽象。实际上从AQS角度看,这个方法的返回值才是代表是否有许可证
比如说ReentrantLock的NofairSync中的tryAcquire,因为是独占模式,所以返回true代表有许可证,可以让线程进入临界区代码,如果返回false代表当前获取不到许可证
再比如说Semaphore的tryAcquireShared方法,如果返回值》0 ,说明拿到了许可证,如果返回值小于0,说明没有拿到许可证,当然这个地方state可以代表许可证的数量。线程拿去一个,就减少一个,最后一个拿走,变为0,说明还是拿到了,当再次拿的时候,state<0,没有了
在比如说CountDownLatch,tryAcquireShared返回值,小于0 ,代表没有拿到许可证,不能进入临界区代码,state只是一个计数值,相当于一个计数器,当减小到0的时候,才算是可以拿到许可证
哪个线程拥有许可证就可以进入临界区代码。如果不能拿到许可,会阻塞,直到有线程释放许可。

和ReentrantLock比较

  • semaphore 中的state是个随着不断有线程进入临界区代码,state不断减少。而ReentrantLock,当同一个线程进入多次临界区代码,state增多。
  • semaphore是基于AQS中共享锁的实现。而ReentrantLock是基于AQS中独占锁的实现。
  • semaphore在获取同步状态的时候,也有可能唤醒同步队列中的线程。释放的时候也会唤醒同步队列中的线程。而ReentrantLock中只有在同步状态state释放的时候,才会唤醒头结点后一个线程。

semaphore 非公平模式

首先让我们来看下图,semaphore在非公平模式下,如何获取和释放许可,来控制多线程多个资源的并发访问。

image.png

公平模式的话,就在同步状态获取的时候,多了一句代码:

if (hasQueuedPredecessors())
return -1;

其他都一样的。

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