所以我创建了一个程序,试图显示使用共享变量的危险,因此我有3个类,主要是DangersOfSharedVariables
和Incrementer
和Decrementer
类
所以我的想法是让两个线程一次运行,同时调用他们尊重的方法,因此Decrementer
类将在main中调用decrementShared()
方法,Incrementer
类将在main中调用incrementShared()
方法。
以下是主要方法:
/*
* To change this license header, choose License Headers in Project Properties.
* To change this template file, choose Tools | Templates
* and open the template in the editor.
*/
package dangersofsharedvariables;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;
/**
*
*/
public class DangersOfSharedVariables {
/**
* @param args the command line arguments
*/
private static int sharedValue =0;
private static int numberOfCycles = 2000000000;
public static void main(String[] args) {
// TODO code application logic here
Incrementer in = new Incrementer(numberOfCycles);
Decrementer de = new Decrementer(numberOfCycles);
Semaphore sem = new Semaphore(1);
in.start();
try {
in.join();
} catch (InterruptedException ex) {}
de.start();
try {
de.join();
} catch (InterruptedException ex) {}
System.out.println(sharedValue);
}
public void decrementShared(){
sharedValue -=10;
}
public void incrementShared(){
sharedValue +=10;
}
}
这里是Incrementer类
/*
* To change this license header, choose License Headers in Project Properties.
* To change this template file, choose Tools | Templates
* and open the template in the editor.
*/
package dangersofsharedvariables;
/**
*
*
*/
public class Incrementer extends Thread {
private int numberOfIncrements;
public Incrementer(int numberOfIncrements) {
this.numberOfIncrements = numberOfIncrements;
}
@Override
public void run() {
DangersOfSharedVariables in = new DangersOfSharedVariables();
for(int i = 0; i < numberOfIncrements; i++){
in.incrementShared();
}
}
}
Decrementer Class:
/*
* To change this license header, choose License Headers in Project Properties.
* To change this template file, choose Tools | Templates
* and open the template in the editor.
*/
package dangersofsharedvariables;
/**
*
*
*/
public class Decrementer extends Thread {
private int numberOfDecrements;
public Decrementer(int numberOfDecrements){
this.numberOfDecrements = numberOfDecrements;
}
@Override
public void run(){
DangersOfSharedVariables d = new DangersOfSharedVariables();
for(int i = 0; i < numberOfDecrements; i++){
d.decrementShared();
}
}
}
我正在使用谷歌搜索,更安全的方法是使用Sempaphore类。所以我自己动手使用我找到的信号量模板,但不确定我是如何实现的。
信号量类:
package dangersofsharedvariables;
public class Semaphore {
// *************************************************************
// Class properties.
// Allow for both counting or mutex semaphores.
private int count;
// *************************************************************
// Constructor
public Semaphore(int n) {
count = n;
}
// *************************************************************
// Public class methods.
// Only the standard up and down operators are allowed.
public synchronized void down() {
while (count == 0) {
try {
wait(); // Blocking call.
} catch (InterruptedException exception) {
exception.printStackTrace();
}
}
count--;
}
public synchronized void up() {
count++;
notify();
}
}
答案 0 :(得分:1)
你想要的名字是&#34;互斥&#34;这是&#34;互相排斥&#34;的缩写。互斥锁是一个代码块,一次只能由一个线程执行。
Java语言语句synchronized (foo) { ... }
实现互斥。 foo
是一个表达式,它产生一些对象(有时称为锁定对象),而...
是要保护的语句。 Java语言保证不允许两个线程同时synchronize
同一个锁对象。
Semaphore
可以用来提供相互排斥,但它更加繁琐,而且过时了。
Semaphore
是在计算机具有用于线程同步的硬件原语之前发明的。它应该是&#34;原始&#34;可以构建其他同步构造(例如,互斥体)的操作。
今天,Semaphore
的Java实现实际上建立在与synchronized
语句相同的硬件基元之上。
答案 1 :(得分:1)
根据您的查询,以下是有关semephore数据结构的简要说明。信号量可用于解决各种同步问题。 Dijkstra(1968)引入了这个概念,他将信号量作为操作系统的一部分引入,以便使进程彼此之间以及与硬件同步。
典型信号量的结构包括4个阶段:
非关键区域是可以由2-n个线程同时执行的任何代码。
入口协议是在进入关键区域之前必须由进程执行的代码。它旨在防止进程进入关键区域,如果另一个进程已在使用共享资源。
关键区域是正在访问共享资源的代码部分。
退出协议是进程必须在完成其关键区域后立即执行的代码。
信号量可以用于不同的用途:
信号量机制的多功能性通过正确的初始化来实现。
出于演示目的,请参考下面的示例,其中展示了最简单的二进制信号量实现:
信号量:
package BinarySemaphore;
public class Semaphore{
private static Semaphore semaphore;
private static int resource = 1;
private Semaphore(){}
public synchronized void increment(){
while(isAvailable()){
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
resource += 1;
report();
this.notifyAll();
}
public synchronized void decrement(){
while(!isAvailable()){
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
resource -= 1;
report();
this.notifyAll();
}
public synchronized final static boolean isAvailable(){
return resource == 1 ? true : false;
}
public synchronized final static void report(){
System.out.println("Resource value: " + resource);
}
public final static Semaphore getInstance(){
if(semaphore == null){
semaphore = new Semaphore();
}
return semaphore;
}
}
增量计:
package semaphore;
import BinarySemaphore.Semaphore;
public class Incrementer implements Runnable{
private static Semaphore semaphore = null;
public Incrementer(Semaphore s){
semaphore = s;
}
@Override
public void run() {
for(int i = 0; i < 10; i++){
System.out.println("Incrementing...");
semaphore.increment();
}
}
}
Decrementer:
package semaphore;
import BinarySemaphore.Semaphore;
public class Decrementer implements Runnable{
private static Semaphore semaphore = null;
public Decrementer(Semaphore s) {
semaphore = s;
}
@Override
public void run() {
for(int i = 0; i < 10; i++){
System.out.println("Decrementing...");
semaphore.decrement();
}
}
}
主要:
package semaphore;
import BinarySemaphore.Semaphore;
public class Main {
public static void main(String[] args){
Thread iIncrement = new Thread(new Incrementer(Semaphore.getInstance()));
Thread iDecrement = new Thread(new Decrementer(Semaphore.getInstance()));
iIncrement.start();
iDecrement.start();
}
}
输出
Decrementing...
Incrementing...
Resource value: 0
Decrementing...
Resource value: 1
Incrementing...
Resource value: 0
Decrementing...
Resource value: 1
Incrementing...
Resource value: 0
Decrementing...
Resource value: 1
Incrementing...
Resource value: 0
Decrementing...
Resource value: 1
Incrementing...
Resource value: 0
Decrementing...
Resource value: 1
Incrementing...
Resource value: 0
Decrementing...
Resource value: 1
Incrementing...
Resource value: 0
Decrementing...
Resource value: 1
Incrementing...
Resource value: 0
Decrementing...
Resource value: 1
Incrementing...
Resource value: 0
Decrementing...
Resource value: 1
Incrementing...
Resource value: 0
Resource value: 1