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Lock
Lock是一个抽象概念。使得只有一个线程可以访问某个资源,并且Lock是不能被其他线程共享的。
Mutex
全程 MUTual EXclusion。
目的:保护共享资源。
典型的例子就是买票:票是共享资源,现在有两个线程同时过来买票。如果你不用 Mutex 在线程里把票锁住,那么就可能出现“把同一张票卖给两个不同的人(线程)”的情况。
Semaphore
目的:调度线程:一些线程生产(increase)同时另一些线程消费(decrease),Semaphore 可以让生产和消费保持合乎逻辑的执行顺序。
有的人用 Semaphore 也可以把上面例子中的票“保护"起来以防止共享资源冲突,必须承认这是可行的,但是 Semaphore 不是让你用来做这个的;如果你要做这件事,请用 Mutex。
一个最典型的使用 Semaphore 的场景:a
源自一个线程,b
源自另一个线程,计算 c = a + b
也是一个线程。显然,第三个线程必须等第一、二个线程执行完毕它才能执行。在这个时候,我们就需要调度线程了:让第一、二个线程执行完毕后,再执行第三个线程。
Semaphore 的使用
所在包:java.util.concurrent
A counting semaphore. Conceptually, a semaphore maintains a set of permits. Each acquire blocks if necessary until a permit is available, and then takes it. Each release adds a permit, potentially releasing a blocking acquirer.
Semaphores are often used to restrict the number of threads than can access some (physical or logical) resource.
信号量 Semaphore 可以控制同时访问某个资源的线程个数。
-
public Semaphore(int permits)
构造方法,设置许可的个数,默认为非公平锁 -
public Semaphore(int permits, boolean fair)
构造方法,设置许可的个数,可以设置为公平锁(即等待越久的线程优先获得 permits)或非公平锁 -
void acquire()
获得一个许可 permits,没有的话,线程就阻塞 -
void acquire(int arg)
获得多个许可 permits,没有的话,线程就阻塞 -
boolean tryAcquire()
获得一个许可 permits,没有的话就返回 false,线程不阻塞 -
boolean tryAcquire(int permits)
获得多个许可 permits,没有的话就返回 false,线程不阻塞 -
void release()
释放一个许可 permits,在释放之前,必须先获得许可 permits -
void release(int permits)
释放多个许可 permits,在释放之前,必须先获得许可 permits -
int availablePermits()
得到当前可用的许可数目
示例:
假设当前有 5 辆车,10 个司机,每个司机轮流用车。
public class Semaphore_Test {
// 同时只能有 5 个线程访问某个资源 车
private static Semaphore semaphore = new Semaphore(5);
public static void main(String[] args) {
// 10 个司机
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
(new Driver(i)).start();
}
}
static class Driver extends Thread {
private int i;
public Driver(int i) {
this.i = i;
}
public void run() {
try {
semaphore.acquire();
System.out.println("Driver " + i + " is using car");
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Driver " + i + " return back car");
semaphore.release();
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
}
可能的输出如下:
Driver 1 is using car
Driver 6 is using car
Driver 5 is using car
Driver 2 is using car
Driver 3 is using car
Driver 3 return back car
Driver 5 return back car
Driver 4 is using car
Driver 2 return back car
Driver 1 return back car
Driver 6 return back car
Driver 9 is using car
Driver 8 is using car
Driver 7 is using car
Driver 10 is using car
Driver 4 return back car
Driver 10 return back car
Driver 8 return back car
Driver 7 return back car
Driver 9 return back