信号量是一种编程概念,经常用于解决多线程问题。我对社区的问题是:

什么是信号量,如何使用它?


当前回答

信号量也可以用作…信号量。 例如,如果有多个进程将数据排队到队列中,而只有一个任务使用队列中的数据。如果您不希望您的消费任务不断地轮询队列以获取可用数据,您可以使用信号量。

在这里,信号量不是用作排除机制,而是用作信号机制。 消费任务正在等待信号量 生产任务正在发送信号量。

这样,当且仅当有数据要退出队列时,消费任务才会运行

其他回答

假设一辆出租车可以容纳3人(后面)+2人(前面),包括司机。因此,一个信号量一次只允许5个人在一辆车里。 互斥只允许一个人坐在汽车的一个座位上。

因此,互斥量是允许对资源的独占访问(如操作系统线程),而信号量是允许在同一时间访问n个资源。

互斥:对资源的独占成员访问

信号量:对资源的n个成员访问

也就是说,互斥可以用来同步对计数器、文件、数据库等的访问。

信号量可以做同样的事情,但支持固定数量的同时调用者。例如,我可以将我的数据库调用包装在一个信号量(3)中,这样我的多线程应用程序将最多3个同时连接到数据库。所有的尝试都将被阻塞,直到三个插槽中的一个打开。它们让简单的节流变得非常简单。

信号量是一种锁定资源的方法,以保证在执行一段代码时,只有这段代码可以访问该资源。这可以防止两个线程并发访问一个资源,从而导致问题。

信号量也可以用作…信号量。 例如,如果有多个进程将数据排队到队列中,而只有一个任务使用队列中的数据。如果您不希望您的消费任务不断地轮询队列以获取可用数据,您可以使用信号量。

在这里,信号量不是用作排除机制,而是用作信号机制。 消费任务正在等待信号量 生产任务正在发送信号量。

这样,当且仅当有数据要退出队列时,消费任务才会运行

我已经创建了可视化,这应该有助于理解这个想法。信号量控制多线程环境中对公共资源的访问。

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(7);

Semaphore semaphore = new Semaphore(4);

Runnable longRunningTask = () -> {
    boolean permit = false;
    try {
        permit = semaphore.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS);
        if (permit) {
            System.out.println("Semaphore acquired");
            Thread.sleep(5);
        } else {
            System.out.println("Could not acquire semaphore");
        }
    } catch (InterruptedException e) {
        throw new IllegalStateException(e);
    } finally {
        if (permit) {
            semaphore.release();
        }
    }
};

// execute tasks
for (int j = 0; j < 10; j++) {
    executor.submit(longRunningTask);
}
executor.shutdown();

输出

Semaphore acquired
Semaphore acquired
Semaphore acquired
Semaphore acquired
Could not acquire semaphore
Could not acquire semaphore
Could not acquire semaphore

本文中的示例代码