什么是Java中的互斥和信号量？主要区别是什么？

Question

Java中的互斥量和信号量是什么？主要区别是什么？

Answer 1

不幸的是，每个人都错过了信号量和互斥量之间最重要的区别; “所有权”的概念。

信号量没有所有权的概念，这意味着任何线程都可以释放信号量（这可能会导致许多问题，但可以帮助“死亡检测”）。而互斥锁确实具有所有权的概念（即，您只能释放已获得的互斥锁） 对于并发系统的安全编程，所有权非常重要。我总是建议使用互斥量优先于信号量（但有性能影响）。

互斥锁还可以支持优先级继承（可以帮助解决优先级倒置问题）和递归（消除一种类型的死锁）。

还应该指出，存在“二进制”信号量和“计数/一般”信号量。 Java的信号量是一个计数信号量，因此允许用大于1的值初始化它（而如指出的那样，互斥量只能是一个概念计数）。其他职位也指出了这方面的用处。

总而言之，除非您有多个资源需要管理，否则我总是会建议通过信号量使用互斥锁。

Answer 2

可以计算信号量，而互斥量只能计为1。

假设您正在运行一个接受客户端连接的线程。该线程可以同时处理10个客户端。然后每个新客户端设置信号量直到它达到10.当信号量有10个标志，那么你的线程将不接受新的连接

Mutex通常用于保护东西。假设您的10个客户端可以访问系统的多个部分。然后，您可以使用互斥锁保护系统的一部分，因此当1个客户端连接到该子系统时，没有其他人可以访问。您也可以使用信号量来实现此目的。互斥锁是"Mutual Exclusion Semaphore"。

Answer 3

Mutex基本上是互斥的。只有一个线程可以一次获取资源。当一个线程获取资源时，在拥有资源的线程释放之前，不允许其他线程获取资源。等待获取资源的所有线程都将被阻止。

信号量用于控制执行的线程数。将有固定的资源集。每当线程拥有相同的资源时，资源计数就会减少。当信号量计数达到0时，则不允许其他线程获取资源。线程被阻塞，直到其他线程拥有资源释放。

简而言之，主要区别在于一次允许多少线程获取资源？

• Mutex - 一个。
• 信号量 - 它的DEFINED_COUNT，（与信号量一样多）

Answer 4

互斥锁用于对资源进行串行访问，而信号量则限制对资源的访问，最多可达到设定的数量。您可以将互斥锁视为访问计数为1的信号量。无论您将信号量计数设置为什么，线程都可以在资源被阻止之前访问资源。

Answer 5

信号量是一种计数同步机制，而互斥量则不是。

Answer 6

互斥锁通常被称为二进制信号量。虽然可以使用任何非零计数创建信号量，但互斥锁在概念上是一个上限为1的semeaphore。

Answer 7

此问题有相关答案并链接到官方Java指南：Is there a Mutex in Java?

Answer 8

你比较无与伦比的，从技术上来说，信号量和互斥量之间没有任何区别，这是没有意义的。 Mutex只是一个重要的名称，就像应用程序逻辑中的任何名称一样，它意味着您将信号量初始化为“1”，它通常用于保护资源或受保护变量以确保互斥。

Answer 9

Mutex是二进制信号量。它必须用1初始化，以便满足先到先服务原则。这会将我们带到每个互斥锁的其他特殊属性：执行向下的人，必须是执行向上 的人。因此，我们已经获得了对某些资源的互斥。

现在您可以看到互斥锁是一般信号量的特例。

Answer 10

同步对象信号量实现了经典的交通信号灯。交通信号灯控制对计数器共享资源的访问。如果计数器大于零，则授予访问权限;如果为零，则拒绝访问。计数器计算允许访问共享资源的权限。然后，要访问资源，线程必须从交通信号灯接收权限。通常，要使用交通信号灯，想要访问共享资源的线程会尝试获取许可证。如果交通灯计数大于零，则线程获得许可，并且交通灯计数减少。否则线程被锁定，直到它可以获得许可。当线程不再需要访问共享资源时，它会释放权限，因此交通灯计数会增加。如果有另一个线程在等待许可证，那么它在那时获得许可证。 Java的Semaphore类实现了这种机制。

Semaphore有两个建设者：

Semaphore(int num)
Semaphore(int num, boolean come)

num 指定许可的初始计数。然后num指定在给定时间可以访问共享资源的线程数。如果num为1，则它可以一次访问一个线程的资源。通过将来设置为true，您可以保证您正在等待的线程按其请求的顺序被授予权限。

Answer 11

Semaphore：

  

计数信号量。从概念上讲，信号量保持一组许可。如果需要，每个acquire()阻止，直到有许可证，然后接受。每个release()都会添加一个许可证，可能会释放阻塞的收单方。但是，没有使用实际的许可对象;信号量只是保留可用数量并相应地采取行动。

信号量通常用于限制线程数，而不是可以访问某些（物理或逻辑）资源

Java没有内置的Mutex API。但它可以实现为二进制信号量。

  

信号量初始化为1，并且使用的信号量最多只有一个许可证可用作互斥锁。这通常称为二进制信号量，因为它只有两种状态：一种是可用的，或者是零可用的。

当以这种方式使用时，二进制信号量具有属性（与许多Lock实现不同），＆＃34; lock＆＃34;可以由所有者以外的线程释放（因为信号量没有所有权概念）。这在某些特定的上下文中很有用，例如死锁恢复。

Semaphore和Mutex之间的key differences：

1. 信号量通过许可限制访问资源的线程数。 Mutex只允许一个线程访问资源。

2. 没有线程拥有信号量。线程可以通过调用acquire()和release()方法更新许可数。互斥锁只能由持有锁的线程解锁。

3. 当互斥锁与条件变量一起使用时，会有一个隐含的包围 - 很明显程序的哪一部分正在被保护 d。这不一定是信号量的情况，它可能被称为转向并发编程 - 它功能强大但很容易以非结构化，不确定的方式使用。