信号量的PV操作实例

问题描述

  A地和B地之间有一条弯曲的路，其中的每一段路每次只允许一辆自行车通过，且每个方向每次只允许一人通过，但中间有一个”安全岛“（同时允许两辆自行车停留），可供两辆自行车已从两端进人小路情况下错车使用，请设计一个算法使来往的自行车均可顺利通过。



问题分析

  首先有两个线程，表示从A地到B地，和从B地到A地，那么需要设置几个信号量呢?拿从A到B来说，因为一个方向一次只能过一个人，所以在一个人没到B地之前，都不能有人从A出发，所以需要对这设置一个信号量 ，然后从A地到安全岛之前有一段路，可能这段路被从A到B的人占据，也可能被从B到A的人占据，所以需要对这段路设置一个信号量。同理，从B到A也需要设置这样两个信号量。这是可能会有人想，安全岛只能容纳两个人，要不要对安全岛也设置一个信号量，其实是不需要的。因为一个方向一次只能过一个人，所以在任何时刻，路上最多也两个人，所以不需要对安全岛设置信号量。

问题解决

import java.util.concurrent.Semaphore;
public class JcMain {

private Semaphore mSemaphoreATB = new Semaphore(1);  //从A到B的信号量
private Semaphore mSemaphoreBTA = new Semaphore(1);  //从B到A的信号量
private Semaphore mSemaphoreRoadA = new Semaphore(1);  //RoadA的信号量
private Semaphore mSemaphoreRoadB = new Semaphore(1);  //RoadB的信号量
public static void main(String[] args) {
JcMain jcMain = new JcMain();
jcMain.begin();
}

void begin(){
while(true){
start();
}
}

void start(){
Thread ATBThread = new Thread(new Runnable(){
public void run() {
try {
mSemaphoreATB.acquire(); //获得从A到B的信号
mSemaphoreRoadA.acquire(); //获得Road的信号
System.out.println("A-B：通过RoadA，进入安全岛");
mSemaphoreRoadA.release();
mSemaphoreRoadB.acquire();  //获得RoadB的信号
System.out.println("A-B：通过RoadB，到达B");
mSemaphoreATB.release();  //释放从A到B的信号
mSemaphoreRoadB.release();  //释放RoadB的信号
} catch (InterruptedException e) {}
}
});
Thread BTAThread = new Thread(new Runnable(){
public void run() {
try {
mSemaphoreBTA.acquire(); //获得从B到A的信号
mSemaphoreRoadB.acquire(); //获得Road的信号
System.out.println("B-A：通过RoadB，进入安全岛");
mSemaphoreRoadB.release();
mSemaphoreRoadA.acquire();  //获得RoadB的信号
System.out.println("B-A：通过RoadA，到达A");
mSemaphoreBTA.release();  //释放从A到B的信号
mSemaphoreRoadA.release();  //释放RoadB的信号
} catch (InterruptedException e) {}
}
});

ATBThread.start();
BTAThread.start();
}
}

运行结果

A-B：通过RoadA，进入安全岛
A-B：通过RoadB，到达B
A-B：通过RoadA，进入安全岛
B-A：通过RoadB，进入安全岛
B-A：通过RoadA，到达A
A-B：通过RoadB，到达B
A-B：通过RoadA，进入安全岛
A-B：通过RoadB，到达B
A-B：通过RoadA，进入安全岛
A-B：通过RoadB，到达B
B-A：通过RoadB，进入安全岛
B-A：通过RoadA，到达A

  从运行结果可以看到，这是没有问题的。