Java編程線程間通信與信號(hào)量代碼示例
1.信號(hào)量Semaphore
先說(shuō)說(shuō)Semaphore,Semaphore可以控制某個(gè)資源可被同時(shí)訪問(wèn)的個(gè)數(shù),通過(guò)acquire()獲取一個(gè)許可,如果沒(méi)有就等待,而release()釋放一個(gè)許可。一般用于控制并發(fā)線程數(shù),及線程間互斥。另外重入鎖ReentrantLock也可以實(shí)現(xiàn)該功能,但實(shí)現(xiàn)上要復(fù)雜些。
功能就類(lèi)似廁所有5個(gè)坑,假如有10個(gè)人要上廁所,那么同時(shí)只能有多少個(gè)人去上廁所呢?同時(shí)只能有5個(gè)人能夠占用,當(dāng)5個(gè)人中的任何一個(gè)人讓開(kāi)后,其中等待的另外5個(gè)人中又有一個(gè)人可以占用了。另外等待的5個(gè)人中可以是隨機(jī)獲得優(yōu)先機(jī)會(huì),也可以是按照先來(lái)后到的順序獲得機(jī)會(huì)。
單個(gè)信號(hào)量的Semaphore對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)互斥鎖的功能,并且可以是由一個(gè)線程獲得了“鎖”,再由另一個(gè)線程釋放“鎖”,這可應(yīng)用于死鎖恢復(fù)的一些場(chǎng)合。
例子:
/** * @Description: * @param @param args * @return void 返回類(lèi)型 */ public static void main(String[] args) { // 線程池 ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool(); // 只能5個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn) final Semaphore semp = new Semaphore(5); // 模擬20個(gè)客戶(hù)端訪問(wèn) for (int index = 0; index < 20; index++) { final int NO = index; Runnable run = new Runnable() { public void run() { try { // 獲取許可 semp.acquire(); System.out.println("獲得Accessing: " + NO); Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000)); // 訪問(wèn)完后,釋放 semp.release(); System.out.println("剩余可用信號(hào)-----------------" + semp.availablePermits()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }; exec.execute(run); } // 退出線程池 exec.shutdown(); }
輸出結(jié)果(可以想想為什么會(huì)這樣輸出):
獲得Accessing: 1 獲得Accessing: 5 獲得Accessing: 2 獲得Accessing: 3 獲得Accessing: 0 剩余可用信號(hào)-----------------1 獲得Accessing: 4 剩余可用信號(hào)-----------------1 獲得Accessing: 9 剩余可用信號(hào)-----------------1 獲得Accessing: 8 剩余可用信號(hào)-----------------1 獲得Accessing: 6 剩余可用信號(hào)-----------------1 獲得Accessing: 10 剩余可用信號(hào)-----------------1 獲得Accessing: 11 剩余可用信號(hào)-----------------1 獲得Accessing: 12 剩余可用信號(hào)-----------------1 獲得Accessing: 13 剩余可用信號(hào)-----------------1 獲得Accessing: 7 剩余可用信號(hào)-----------------1 獲得Accessing: 15 剩余可用信號(hào)-----------------1 獲得Accessing: 16 剩余可用信號(hào)-----------------1 獲得Accessing: 17 剩余可用信號(hào)-----------------1 獲得Accessing: 14 剩余可用信號(hào)-----------------1 獲得Accessing: 18 剩余可用信號(hào)-----------------1 獲得Accessing: 19 剩余可用信號(hào)-----------------1 剩余可用信號(hào)-----------------2 剩余可用信號(hào)-----------------3 剩余可用信號(hào)-----------------4 剩余可用信號(hào)-----------------5
2.使用PIPE作為線程間通信橋梁
Pipe有一個(gè)source通道和一個(gè)sink通道。數(shù)據(jù)會(huì)被寫(xiě)到sink通道,從source通道讀取。一進(jìn)一出。先作為初步了解怎么使用。
值得注意的是該類(lèi)在java.nio.channels下,說(shuō)明該類(lèi)屬于nio方式的數(shù)據(jù)通信方式,那就使用Buffer來(lái)緩沖數(shù)據(jù)。
Pipe原理的圖示:
Pipe就是個(gè)空管子,這個(gè)空管子一頭可以從管子里往外讀,一頭可以往管子里寫(xiě)
操作流程:
1.首先要有一個(gè)對(duì)象往這個(gè)空管子里面寫(xiě)。寫(xiě)到哪里呢?這個(gè)空管子是有一點(diǎn)空間的,就在這個(gè)管子里。
寫(xiě)的時(shí)候就是寫(xiě)到管子本身包含的這段空間里的。這段空間大小是1024個(gè)字節(jié)。
2.然后另一個(gè)對(duì)象才能將這個(gè)裝滿(mǎn)了的管子里的內(nèi)容讀出來(lái)。
上代碼
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 返回類(lèi)型 * @throws IOException */ public static void main(String[] args) throws IOException { // 創(chuàng)建一個(gè)管道 Pipe pipe = Pipe.open(); final Pipe.SinkChannel psic = pipe.sink(); // 要向管道寫(xiě)數(shù)據(jù),需要訪問(wèn)sink通道 final Pipe.SourceChannel psoc = pipe.source(); // 從讀取管道的數(shù)據(jù),需要訪問(wèn)source通道 Thread tPwriter = new Thread() { public void run() { try { System.out.println("send....."); // 創(chuàng)建一個(gè)線程,利用管道的寫(xiě)入口Pipe.SinkChannel類(lèi)型的psic往管道里寫(xiě)入指定ByteBuffer的內(nèi)容 int res = psic.write(ByteBuffer .wrap("Hello,Pipe!測(cè)試通訊.....".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....."); // 創(chuàng)建一個(gè)線程,利用管道的讀入口Pipe.SourceChannel類(lèi)型的psoc將管道里內(nèi)容讀到指定的ByteBuffer中 int res = psoc.read(bbuffer); //數(shù)據(jù)未 System.out.println("recive size:"+res+" Content:" + ByteBufferToString(bbuffer)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } ; tPwriter.start(); tPreader.start(); } /** *ByteBuffer--> String的轉(zhuǎn)換函數(shù) */ public static String ByteBufferToString(ByteBuffer content) { if (content == null || content.limit() <= 0 || (content.limit() == content.remaining())) { System.out.println("不存在或內(nèi)容為空!"); 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(); } }
總結(jié)
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