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Java同步工具类信号量


 

 
计数信号量(Counting Semaphore)用来控制同时访问某个特定资源的操作数量,或者执行某个特定操作的数量。计数信号量还可以用来实现某种资源池或者对容器加边界。
 
Semaphore中管理着一组虚拟的许可(permit),许可的初始数量可通过构造函数来指定,在执行操作时可以首先获得许可(只要还有剩余的许可),并在使用以后释放许可。如果没有许可,那么acquire将阻塞知道有许可(或者知道被中断或者操作超时)。release方法将返回一个许可给信号量。计算信号量的一种简化形式是二值信号量,即初始值为1的Semaphore二值信号量可以用作互斥体(mutex),并具备不可重入的加锁语义:谁拥有这个唯一的许可,谁就拥有了互斥锁。
 
Semaphore可以用于实现资源池,例如数据库连接池。我们可以构造一个固定长度的资源池,当池为空时,请求资源会失败,但你真正希望的行为是阻塞而不是失败,并且当池非空时解除阻塞。如果将Semaphore的初始值初始化为池的大小,并在池中获取一个资源之前首先调用acquire获取一个许可,在将资源返回给池之后调用release释放许可,那么acquire将一致阻塞直到资源池不为空。(在构造阻塞对象池时,一种更简单的方法是使用阻塞队列,不过阻塞队列没有计数信号量中“计数”的功能)。
 
同样,你也可以使用Semaphore将任何一种容器变成有界阻塞容器,见代码:
 
public class BoundedHashSet<T> {
    private final Set<T> set;
    private final Semaphore sem;
    public BoundedHashSet(int bound) {
        this.set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<T>());
        sem = new Semaphore(bound);
    }
    public boolean add(T o) throws InterruptedException {
        sem.acquire();
        boolean wasAdded = false;
        try{
            wasAdded = set.add(o);
            return wasAdded;
        } 
        finally {
            if(!wasAdded) 
                sem.release();
        }
    }
    public boolean remove(Object o) {
        boolean wasRemoved = set.remove(o);
        if(wasRemoved)
            sem.release();
        return wasRemoved;
    }
}