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Java编程线程间通信与信号量代码示例

2017-12-06 09:12 639 查看

先说说Semaphore，Semaphore可以控制某个资源可被同时访问的个数，通过acquire()获取一个许可，如果没有就等待，而release()释放一个许可。一般用于控制并发线程数，及线程间互斥。另外重入锁ReentrantLock也可以实现该功能，但实现上要复杂些。

功能就类似厕所有5个坑，假如有10个人要上厕所，那么同时只能有多少个人去上厕所呢？同时只能有5个人能够占用，当5个人中的任何一个人让开后，其中等待的另外5个人中又有一个人可以占用了。另外等待的5个人中可以是随机获得优先机会，也可以是按照先来后到的顺序获得机会。

单个信号量的Semaphore对象可以实现互斥锁的功能，并且可以是由一个线程获得了“锁”，再由另一个线程释放“锁”，这可应用于死锁恢复的一些场合。

例子：

/**
* @Description:
* @param @param args
* @return void 返回类型
*/
public static void main(String[] args) {
// 线程池
ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
// 只能5个线程同时访问
final Semaphore semp = new Semaphore(5);
// 模拟20个客户端访问
for (int index = 0; index < 20; index++) {
final int NO = index;
Runnable run = new Runnable() {
public void run() {
try {
// 获取许可
semp.acquire();
System.out.println("获得Accessing: " + NO);
Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
// 访问完后，释放
semp.release();
System.out.println("剩余可用信号-----------------"
+ semp.availablePermits());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
};
exec.execute(run);
}
// 退出线程池
exec.shutdown();
}

输出结果（可以想想为什么会这样输出）：

获得Accessing: 1
获得Accessing: 5
获得Accessing: 2
获得Accessing: 3
获得Accessing: 0
剩余可用信号-----------------1
获得Accessing: 4
剩余可用信号-----------------1
获得Accessing: 9
剩余可用信号-----------------1
获得Accessing: 8
剩余可用信号-----------------1
获得Accessing: 6
剩余可用信号-----------------1
获得Accessing: 10
剩余可用信号-----------------1
获得Accessing: 11
剩余可用信号-----------------1
获得Accessing: 12
剩余可用信号-----------------1
获得Accessing: 13
剩余可用信号-----------------1
获得Accessing: 7
剩余可用信号-----------------1
获得Accessing: 15
剩余可用信号-----------------1
获得Accessing: 16
剩余可用信号-----------------1
获得Accessing: 17
剩余可用信号-----------------1
获得Accessing: 14
剩余可用信号-----------------1
获得Accessing: 18
剩余可用信号-----------------1
获得Accessing: 19
剩余可用信号-----------------1
剩余可用信号-----------------2
剩余可用信号-----------------3
剩余可用信号-----------------4
剩余可用信号-----------------5

2.使用PIPE作为线程间通信桥梁

Pipe有一个source通道和一个sink通道。数据会被写到sink通道，从source通道读取。一进一出。先作为初步了解怎么使用。

值得注意的是该类在java.nio.channels下，说明该类属于nio方式的数据通信方式，那就使用Buffer来缓冲数据。

Pipe原理的图示：

Pipe就是个空管子，这个空管子一头可以从管子里往外读，一头可以往管子里写

操作流程：

1.首先要有一个对象往这个空管子里面写。写到哪里呢？这个空管子是有一点空间的，就在这个管子里。

写的时候就是写到管子本身包含的这段空间里的。这段空间大小是1024个字节。

2.然后另一个对象才能将这个装满了的管子里的内容读出来。

上代码

package com.jx.test;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.Pipe;
public class testPipe {
/**
* @Description:
* @param @param args
* @return void 返回类型
* @throws IOException
*/
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建一个管道
Pipe pipe = Pipe.open();
final Pipe.SinkChannel psic = pipe.sink();
// 要向管道写数据，需要访问sink通道
final Pipe.SourceChannel psoc = pipe.source();
// 从读取管道的数据，需要访问source通道
Thread tPwriter = new Thread() {
public void run() {
try {
System.out.println("send.....");
// 创建一个线程，利用管道的写入口Pipe.SinkChannel类型的psic往管道里写入指定ByteBuffer的内容
int res = psic.write(ByteBuffer
.wrap("Hello,Pipe!测试通讯.....".getBytes("utf-16BE")));
System.out.println("send size:" + res);
}
catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
;
Thread tPreader = new Thread() {
public void run() {
int bbufferSize = 1024 * 2;
ByteBuffer bbuffer = ByteBuffer.allocate(bbufferSize);
try {
System.out.println("recive.....");
// 创建一个线程，利用管道的读入口Pipe.SourceChannel类型的psoc将管道里内容读到指定的ByteBuffer中
int res = psoc.read(bbuffer);
//数据未
System.out.println("recive size:"+res+" Content:" + ByteBufferToString(bbuffer));
}
catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
;
tPwriter.start();
tPreader.start();
}
/**
*ByteBuffer--> String的转换函数
*/
public static String ByteBufferToString(ByteBuffer content) {
if (content == null || content.limit() <= 0
|| (content.limit() == content.remaining())) {
System.out.println("不存在或内容为空！");
return null;
}
int contentSize = content.limit() - content.remaining();
StringBuffer resultStr = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < contentSize; i += 2) {
resultStr.append(content.getchar(i));
}
return resultStr.toString();
}
}

总结

以上就是本文关于Java编程线程间通信与信号量代码示例的全部内容，希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站其他相关专题，如有不足之处，欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持！

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标签： java 线程间通信管道信号量

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