Java并发之读者写者模型

悠悠 2022-08-19 15:19 169阅读 0赞

问题描述:**设想一个飞机订票系统，其中有许多竞争的进程试图读写其中的数据。多个进程同时读取是可以接受的，但如果一个进程正在更新数据库，则所有的其他进程都不能访问数据库。即便是读操作也不行。**

**Semaphore（信号量）**是用来控制同时访问特定资源的线程数量，它通过协调各个线程，以保证合理的使用公共资源。

import java.util.concurrent.Executor;
    import java.util.concurrent.Executors;
    import java.util.concurrent.Semaphore;
    import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
    
    
    public class Main {
    
        private final ReentrantLock lock ;   //定义锁
        private static int readCount = 0;    //读者的数量
        private Semaphore writeSemaphore ;   //写信号量
    
        public Main() {
            lock = new ReentrantLock();
            writeSemaphore = new Semaphore(1);
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Main main = new Main();
            Executor executors = Executors.newFixedThreadPool(4);
            executors.execute(main.new Reader());
            executors.execute(main.new Reader());
            executors.execute(main.new Writer());
            executors.execute(main.new Reader());
    
        }
    
    
    
    
        class Reader implements Runnable {
    
            @Override
            public void run() {
                before();             //读操作之前的操作
                read();               //读操作
                after();             //读操作之后的操作
            }
    
            public void before() {    //读操作之前的操作
                final ReentrantLock l = lock;
                l.lock();
                try {
                    if(readCount == 0) {   //当有读者时，写者不能进入
                        writeSemaphore.acquire(1);
                    }
                    readCount += 1;
                    System.out.println("有1位读者进入");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    l.unlock();
                }
            }
    
            public void read() {         //读操作
                System.out.println("当前有 " + readCount + " 位读者");
            }
    
            public void after() {        //读操作之后的操作
                final ReentrantLock l = lock;
                l.lock();
                try {
                    readCount -= 1;
                    System.out.println("有1位读者离开" );
                    if(readCount == 0)     //当读者为0时，写者才可以进入 
                        writeSemaphore.release(1);
    
                } finally {
                    l.unlock();
                }
            }
    
        }
    
        class Writer implements Runnable {
    
            @Override
            public void run() {
                final ReentrantLock l = lock;
                l.lock();
                try {
                    try {
                        writeSemaphore.acquire(1);     //同时只有一个写者可以进入
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("写者正在写");
                    writeSemaphore.release(1);
                }  finally {
                    l.unlock();
                }
    
            }
    
        }
    }