Java编程线程间通信与信号量代码示例

1.信号量semaphore

先说说semaphore，semaphore可以控制某个资源可被同时访问的个数，通过acquire()获取一个许可，如果没有就等待，而release()释放一个许可。一般用于控制并发线程数，及线程间互斥。另外重入锁reentrantlock也可以实现该功能，但实现上要复杂些。

功能就类似厕所有5个坑，假如有10个人要上厕所，那么同时只能有多少个人去上厕所呢？同时只能有5个人能够占用，当5个人中的任何一个人让开后，其中等待的另外5个人中又有一个人可以占用了。另外等待的5个人中可以是随机获得优先机会，也可以是按照先来后到的顺序获得机会。

单个信号量的semaphore对象可以实现互斥锁的功能，并且可以是由一个线程获得了“锁”，再由另一个线程释放“锁”，这可应用于死锁恢复的一些场合。

例子：

/**
 * @description:
 * @param @param args
 * @return void 返回类型
 */
public static void main(string[] args) {
  // 线程池
  executorservice exec = executors.newcachedthreadpool();
  // 只能5个线程同时访问
  final semaphore semp = new semaphore(5);
  // 模拟20个客户端访问
  for (int index = 0; index < 20; index++) {
    final int no = index;
    runnable run = new runnable() {
      public void run() {
        try {
          // 获取许可
          semp.acquire();
          system.out.println("获得accessing: " + no);
          thread.sleep((long) (math.random() * 10000));
          // 访问完后，释放
          semp.release();
          system.out.println("剩余可用信号-----------------"
              + semp.availablepermits());
        } catch (interruptedexception e) {
          e.printstacktrace();
        }
      }
    };
    exec.execute(run);
  }
  // 退出线程池
  exec.shutdown();
}

输出结果（可以想想为什么会这样输出）：

获得accessing: 1
获得accessing: 5
获得accessing: 2
获得accessing: 3
获得accessing: 0
剩余可用信号-----------------1
获得accessing: 4
剩余可用信号-----------------1
获得accessing: 9
剩余可用信号-----------------1
获得accessing: 8
剩余可用信号-----------------1
获得accessing: 6
剩余可用信号-----------------1
获得accessing: 10
剩余可用信号-----------------1
获得accessing: 11
剩余可用信号-----------------1
获得accessing: 12
剩余可用信号-----------------1
获得accessing: 13
剩余可用信号-----------------1
获得accessing: 7
剩余可用信号-----------------1
获得accessing: 15
剩余可用信号-----------------1
获得accessing: 16
剩余可用信号-----------------1
获得accessing: 17
剩余可用信号-----------------1
获得accessing: 14
剩余可用信号-----------------1
获得accessing: 18
剩余可用信号-----------------1
获得accessing: 19
剩余可用信号-----------------1
剩余可用信号-----------------2
剩余可用信号-----------------3
剩余可用信号-----------------4
剩余可用信号-----------------5

2.使用pipe作为线程间通信桥梁

pipe有一个source通道和一个sink通道。数据会被写到sink通道，从source通道读取。一进一出。先作为初步了解怎么使用。

值得注意的是该类在java.nio.channels下，说明该类属于nio方式的数据通信方式，那就使用buffer来缓冲数据。

pipe原理的图示：

pipe就是个空管子，这个空管子一头可以从管子里往外读，一头可以往管子里写

操作流程：

1.首先要有一个对象往这个空管子里面写。写到哪里呢？这个空管子是有一点空间的，就在这个管子里。

写的时候就是写到管子本身包含的这段空间里的。这段空间大小是1024个字节。

2.然后另一个对象才能将这个装满了的管子里的内容读出来。

上代码

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 返回类型
   * @throws ioexception
   */
	public static void main(string[] args) throws ioexception {
		// 创建一个管道
		pipe pipe = pipe.open();
		final pipe.sinkchannel psic = pipe.sink();
		// 要向管道写数据，需要访问sink通道
		final pipe.sourcechannel psoc = pipe.source();
		// 从读取管道的数据，需要访问source通道
		thread tpwriter = new thread() {
			public void run() {
				try {
					system.out.println("send.....");
					// 创建一个线程，利用管道的写入口pipe.sinkchannel类型的psic往管道里写入指定bytebuffer的内容
					int res = psic.write(bytebuffer
										              .wrap("hello,pipe!测试通讯.....".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.....");
					// 创建一个线程，利用管道的读入口pipe.sourcechannel类型的psoc将管道里内容读到指定的bytebuffer中          
					int res = psoc.read(bbuffer);
					//数据未
					system.out.println("recive size:"+res+" content:" + bytebuffertostring(bbuffer));
				}
				catch (exception e) {
					e.printstacktrace();
				}
			}
		}
		;
		tpwriter.start();
		tpreader.start();
	}
	/**
   *bytebuffer--> string的转换函数
   */
	public static string bytebuffertostring(bytebuffer content) {
		if (content == null || content.limit() <= 0
				        || (content.limit() == content.remaining())) {
			system.out.println("不存在或内容为空！");
			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();
	}
}

总结

以上就是本文关于java编程线程间通信与信号量代码示例的全部内容，希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站其他相关专题，如有不足之处，欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持！