用Java实现信号量机制
操作系统课上讲过,信号机制最开始是用无限循环实现的,信号量只是一个int型整数。
wait(S) { while(s<=0) { ; // no-op } S--;}signal(S) { S++;}?
后来,将信号定义为结构体,由value和进程两部分组成。
typedef struct { int value; struct process * L;} semaphore;void wait(semaphore S) { S.value--; if(S.value < 0) { add this process to S.L; block(); }}void signal(semaphore S) { S.value++; if(S.value <= 0) { remove a process from S.L; wakeup(P); }}
?很多学Java的同学,一直苦恼于多线程编程的问题。因为,Java JDK里的确提供了很多现成的线程操作方法,但是真正运用总是会抛出异常……。其实,Java提供的wait 和 notify 方法对于我们构建自己的并发控制模块已经是绰绰有余了。认识两个方法有两点必须要注意的:一,这两个方法是Object类的方法,也就是说Java中任何一个类都可以充当锁得角色;二,这两个方法必须放大synchronized 代码块里,以确保其执行时不受Java 多线程机制的影响。跟C写的信号量类比的话,wait 和 notify 相当于 block 和 wakeup ,而 synchronized 则确保wait 与 signal 方法的原子性。下面来看示例代码:
import java.util.LinkedList;import core.concurrent.LockManager;import core.concurrent.LockState;public class LockerTest { private static LockerTest locker = null; public static LockerTest getLocker() { if (locker == null) { locker = new LockerTest(); } return locker; } private volatile int count = 1; private volatile LinkedList<Thread> waiting = new LinkedList<Thread>(); public synchronized void wait(String name) { count--; System.out.println(name + " wait " + count); if (count < 0) { try { wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public synchronized void signal() { count++; System.out.println("signal " + count); if (count < 1) { notify(); } } public static void main(String[] args) { new Client("name1").start(); new Client("name2").start(); new Client("name3").start(); }}class Client extends Thread { private String name; public Client (String name) { this.name = name; } public void run() { LockManager.getLockManager().lock("adsf", LockState.excusive); new ClientFood().show(name); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } LockManager.getLockManager().unlock("adsf"); }}class ClientFood { private static String name; // 这里的共享资源 public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } // 这里需要并发控制的代码段 public void show(String newname) { System.out.println("odd name = " + this.getName()); this.setName(newname); for (int i = 0; i < 1000; i++) { this.setName(newname + "_" + i); } System.out.println("new name = " + this.getName()); }}
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?悠嘻,收工……