同步工具类之Semaphore

一,计数信号量(Counting Semaphore)概述

• 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,或者同时执行某个指定操作的数量.计数信号量还可以用来实现某种资源池,或者对容器施加边界

• 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将阻塞直到有许可(或者直到被中断或者操作超时).release方法将返回一个许可信号量.
• 计数信号量的一种简化形式是二值信号量,即初始值为1的Semaphore,二值信号量可以用做互斥体(mutex),并具备不可重入的加锁语义:谁拥有这个唯一许可,谁就拥有了互斥锁
• 可以使用Semaphore将任何一种容器编程有界阻塞容器

二,利用Semaphore实现一个有界阻塞容器示例

信号量的计数值会初始化为容器容量的最大值.add操作在向底层容器中添加一个元素之前,首先要获取一个许可.如果add操作没有添加任何元素,那么会立刻释放许可.同样,remove操作释放一个许可,使更多的元素能够添加到容器中.

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;
    }
}

参考:
<<java编发编程实战>>