Java中信號量模型的實際應(yīng)用

本篇內(nèi)容介紹了“Java中信號量模型的實際應(yīng)用”的有關(guān)知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠?qū)W有所成！

Java信號量模型的工作方式如下：線程在運行的過程中，可以主動停下來，等待某個Java信號量模型的通知；這時候，該線程就進入到該信號量的待召（Waiting）隊列當(dāng)中；等到通知之后，再繼續(xù)運行。

很多語言里面，同步鎖都由專門的對象表示，對象名通常叫Monitor。同樣，在很多語言中，Java信號量模型通常也有專門的對象名來表示，比如，Mutex，Semphore。

Java信號量模型要比同步鎖模型復(fù)雜許多。一些系統(tǒng)中，信號量甚至可以跨進程進行同步。另外一些信號量甚至還有計數(shù)功能，能夠控制同時運行的線程數(shù)。

我們沒有必要考慮那么復(fù)雜的模型。所有那些復(fù)雜的模型，都是最基本的模型衍生出來的。只要掌握了最基本的信號量模型——“等待/通知”模型，復(fù)雜模型也就迎刃而解了。

我們還是以Java語言為例。Java語言里面的同步鎖和Java信號量模型概念都非常模糊，沒有專門的對象名詞來表示同步鎖和信號量，只有兩個同步鎖相關(guān)的關(guān)鍵字——volatile和synchronized。

這種模糊雖然導(dǎo)致概念不清，但同時也避免了Monitor、Mutex、Semphore等名詞帶來的種種誤解。我們不必執(zhí)著于名詞之爭，可以專注于理解實際的運行原理。

在Java語言里面，任何一個Object Reference都可以作為同步鎖。同樣的道理，任何一個Object Reference也可以作為Java信號量模型。

Object對象的wait()方法就是等待通知，Object對象的notify()方法就是發(fā)出通知。

具體調(diào)用方法為

（1）等待某個Java信號量模型的通知

public static final Object signal = new Object();

… f1() {

synchronized(singal) { // 首先我們要獲取這個信號量。這個信號量同時也是一個同步鎖

// 只有成功獲取了signal這個信號量兼同步鎖之后，我們才可能進入這段代碼

signal.wait(); // 這里要放棄信號量。本線程要進入signal信號量的待召（Waiting）隊列

// 可憐。辛辛苦苦爭取到手的Java信號量模型，就這么被放棄了

// 等到通知之后，從待召（Waiting）隊列轉(zhuǎn)到就緒（Ready）隊列里面

// 轉(zhuǎn)到了就緒隊列中，離CPU核心近了一步，就有機會繼續(xù)執(zhí)行下面的代碼了。

// 仍然需要把signal同步鎖競爭到手，才能夠真正繼續(xù)執(zhí)行下面的代碼。命苦啊。

需要注意的是，上述代碼中的signal.wait()的意思。signal.wait()很容易導(dǎo)致誤解。signal.wait()的意思并不是說，signal開始wait，而是說，運行這段代碼的當(dāng)前線程開始wait這個signal對象，即進入signal對象的待召（Waiting）隊列。

（2）發(fā)出某個Java信號量模型的通知

… f2() {

synchronized(singal) { // 首先，我們同樣要獲取這個信號量。同時也是一個同步鎖。

// 只有成功獲取了signal這個信號量兼同步鎖之后，我們才可能進入這段代碼

signal.notify(); // 這里，我們通知signal的待召隊列中的某個線程。

// 如果某個線程等到了這個通知，那個線程就會轉(zhuǎn)到就緒隊列中

// 但是本線程仍然繼續(xù)擁有signal這個同步鎖，本線程仍然繼續(xù)執(zhí)行

// 嘿嘿，雖然本線程好心通知其他線程，

// 但是，本線程可沒有那么高風(fēng)亮節(jié)，放棄到手的同步鎖

// 本線程繼續(xù)執(zhí)行下面的代碼

需要注意的是，signal.notify()的意思。signal.notify()并不是通知signal這個對象本身。而是通知正在等待signal信號量的其他線程。

以上就是Object的wait()和notify()的基本用法。

實際上，wait()還可以定義等待時間，當(dāng)線程在某Java信號量模型的待召隊列中，等到足夠長的時間，就會等無可等，無需再等，自己就從待召隊列轉(zhuǎn)移到就緒隊列中了。

另外，還有一個notifyAll()方法，表示通知待召隊列里面的所有線程。這些細節(jié)問題，并不對大局產(chǎn)生影響。

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