大龍的博客

Java多線程信號量如何才能更好的控制相關的數據量？這個問題需要我們就詳細的介紹下有關Java多線程信號量的問題，希望大家有所收獲，只有不斷的學習才能更好的掌握。

通常情況下，可能有多個線程需要訪問數目很少的資源。假想在服務器上運行著若干個回答客戶端請求的線程。這些線程需要連接到同一數據庫，但任一時刻只能獲得一定數目的數據庫連接。你要怎樣才能夠有效地將這些固定數目的數據庫連接分配給大量的線程？

一種控制訪問一組資源的方法（除了簡單地上鎖之外），就是使用眾所周知的信號量計數 (counting semaphore)。Java多線程信號量計數將一組可獲得資源的管理封裝起來。信號量是在簡單上鎖的基礎上實現的，相當于能令線程安全執行，并初始化為可用資源個數的計數器。例如我們可以將一個信號量初始化為可獲得的數據庫連接個數。一旦某個線程獲得了Java多線程信號量，可獲得的數據庫連接數減一。

線程消耗完資源并釋放該資源時，計數器就會加一。當信號量控制的所有資源都已被占用時，若有線程試圖訪問此信號量，則會進入阻塞狀態，直到有可用資源被釋放。Java多線程信號量最常見的用法是解決“消費者－生產者問題”。當一個線程進行工作時，若另外一個線程訪問同一共享變量，就可能產生此問題。消費者線程只能在生產者線程完成生產后才能夠訪問數據。使用信號量來解決這個問題，就需要創建一個初始化為零的信號量，從而讓消費者線程訪問此信號量時發生阻塞。每當完成單位工作時，生產者線程就會向該信號量發信號（釋放資源）。

每當消費者線程消費了單位生產結果并需要新的數據單元時，它就會試圖再次獲取信號量。因此信號量的值就總是等于生產完畢可供消費的數據單元數。這種方法比采用消費者線程不停檢查是否有可用數據單元的方法要高效得多。因為消費者線程醒來后，倘若沒有找到可用的數據單元，就會再度進入睡眠狀態，這樣的操作系統開銷是非常昂貴的。盡管Java多線程信號量并未直接被Java語言所支持，卻很容易在給對象上鎖的基礎上實現。一個簡單的實現方法如下所示：

class Semaphore {  
private int count;  
public Semaphore(int n) {  
this.count = n;  
}  
public synchronized void acquire() {  
while(count == 0) {  
try {  
wait();  
} catch (InterruptedException e) {  
//keep trying  
}  
}  
count--;  
}  
public synchronized void release() {  
count++;  
notify(); //alert a thread that's blocking on this semaphore  
}  
} 

以上就是對Java多線程信號量的詳細介紹。