Java多线程并发编程：信号量与条件变量的应用实例

原创女爷i 2024-11-27 02:39 39阅读 0赞

在Java多线程编程中，信号量（Semaphore）和条件变量（Condition Variable）是两种常用的同步工具。下面分别介绍这两种工具的使用方法以及实例。

1. 信号量（Semaphore）

信号量是一种用于控制同时访问某个资源的线程数量。它有一个整数值，表示当前可以使用的资源数量。

示例代码：
```java
Semaphore semaphore = new Semaphore(2); // 初始化信号量为2

// 线程1进入临界区
new Thread(() -> {
    try {
        semaphore.acquire(); // 请求使用资源
        System.out.println("Thread 1 is using resource"); // 使用资源
        semaphore.release(); // 释放资源，允许其他线程获取
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}).start();

// 线程2进入临界区
new Thread(() -> {
    try {
        semaphore.acquire(); // 请求使用资源
        System.out.println("Thread 2 is using resource"); // 使用资源
        semaphore.release(); // 释放资源，允许其他线程获取
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}).start();
```
在上述示例中，`Semaphore`用于控制同时访问某个资源的线程数量。

2. 条件变量（Condition Variable）

条件变量是一种用于同步的工具，它允许多个线程等待特定条件的发生，从而决定是否进入临界区。

示例代码：
```java
import java.util.concurrent.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

class PrintMessage {
    private final Lock lock = new ReentrantLock();
    private final Condition messageCondition = lock.newCondition();

public void printMessage() throws InterruptedException {
        // 线程1进入临界区
        System.out.println("Thread 1 is waiting for message..."));
        lock.lock(); // 获取锁

try {
            // 检查条件变量，等待message到来
            messageCondition.await(); // 等待条件满足
            System.out.println("Received message: 'Hello!'\n"); // 发布消息
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("Interrupted while waiting for message...");
            lock.unlock(); // 释放锁，恢复现场
            e.printStackTrace();
        }

// 线程1从临界区退出
        System.out.println("Thread 1 has left the critical section..."));
        lock.unlock(); // 释放锁
    }
}
```
在上述示例中，`PrintMessage`类包含一个`Condition messageCondition`来管理条件变量。线程进入临界区时会检查这个条件变量，等待`messageCondition.await()`返回true后进入。

以上就是Java多线程并发编程中信号量和条件变量的简单应用实例。