Synchronizers: การซิงโครไนซ์การเข้าถึงทรัพยากรใน Java

สัญญาณ

สัญญาณมักใช้เมื่อจำเป็นต้องจำกัดจำนวนเธรดเมื่อทำงานกับระบบไฟล์ การเข้าถึงไฟล์หรือทรัพยากรที่ใช้ร่วมกันอื่นๆ ถูกควบคุมผ่านตัวนับ หากค่ามากกว่าศูนย์อนุญาตให้เข้าถึงได้ แต่ตัวนับจะลดลงในเวลาเดียวกัน

ในขณะที่ตัวนับส่งคืนค่าศูนย์ เธรดปัจจุบันจะถูกบล็อกจนกว่าเธรดอื่นจะปล่อยทรัพยากร จำนวนพารามิเตอร์สิทธิ์ต้องตั้งค่าผ่านตัวสร้าง

คุณต้องเลือกพารามิเตอร์นี้ทีละรายการ ขึ้นอยู่กับพลังของคอมพิวเตอร์หรือแล็ปท็อปของคุณ

public class Main {

   public static void main(String[] args) {
       Semaphore sem = new Semaphore(1);
       CommonResource res = new CommonResource();
       new Thread(new MyThread(res, sem, "MyThread_1")).start();
       new Thread(new MyThread(res, sem, "MyThread_2")).start();
       new Thread(new MyThread(res, sem, "MyThread_3")).start();
   }
}

class CommonResource {
   int value = 0;
}

class MyThread implements Runnable {
   CommonResource commonResource;
   Semaphore semaphore;
   String name;
   MyThread(CommonResource commonResource, Semaphore sem, String name) {
       this.commonResource = commonResource;
       this.semaphore = sem;
       this.name = name;
   }

   public void run() {

       try {
           System.out.println(name + "waiting permission");
           semaphore.acquire();
           commonResource.value = 1;
           for (int i = 1; i < 7; i++) {
               System.out.println(this.name + ": " + commonResource.value);
               commonResource.value++;
               Thread.sleep(150);
           }
       } catch (InterruptedException e) {
           System.out.println(e.getMessage() + " " + name);
           Thread.currentThread().interrupt();
       }
       System.out.println(name + "releases permission");
       semaphore.release();
   }
}

CountDownLatch และอื่นๆ

CountDownLatch - อนุญาตให้หลายเธรดรอจนกว่าจำนวนการดำเนินการที่ดำเนินการกับเธรดอื่นจะเสร็จสมบูรณ์ ตัวอย่างคือการติดตั้งแอปพลิเคชัน: จะไม่เริ่มจนกว่าคุณจะยอมรับเงื่อนไขการใช้งาน จนกว่าคุณจะเลือกโฟลเดอร์ที่จะติดตั้งโปรแกรมใหม่ เป็นต้น มีวิธีพิเศษ สำหรับ การนับถอยหลัง () สำหรับวิธีนี้ - วิธีนี้จะลดจำนวนนับถอยหลังทีละหนึ่ง

ทันทีที่การนับถึงศูนย์ เธรดการรอทั้งหมดในการรอจะทำงานต่อไป และการเรียกการรอที่ตามมาทั้งหมดจะผ่านไปโดยไม่ต้องรอ ตัวนับถอยหลังเป็นตัวนับแบบครั้งเดียวและไม่สามารถรีเซ็ตได้

CyclicBarrier - ใช้เพื่อซิงโครไนซ์จำนวนเธรดที่กำหนด ณ จุดหนึ่ง ถึงสิ่งกีดขวางเมื่อเธรด N เรียกใช้เมธอด wait(...) และบล็อก หลังจากนั้น ตัวนับจะถูกรีเซ็ตเป็นค่าเดิม และเธรดที่รอจะถูกปล่อย นอกจากนี้ หากจำเป็น คุณสามารถรันโค้ดแบบกำหนดเองก่อนที่จะเลิกบล็อกเธรดและรีเซ็ตตัวนับ ในการทำเช่นนี้ วัตถุที่มีการใช้งาน อินเทอร์เฟซ ที่เรียกใช้ได้ จะถูกส่งผ่านตัว สร้าง

Exchanger<V> — คลาส Exchangerมีไว้สำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเธรด มันถูกพิมพ์และพิมพ์ประเภทของข้อมูลที่เธรดต้องการแลกเปลี่ยน

ข้อมูลถูกแลกเปลี่ยนโดยใช้เมธอด exchange()เดียว ของคลาสนี้ :

V exchange(V x) throws InterruptedException
V exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, TimeoutException

พารามิเตอร์ x แสดงถึงบัฟเฟอร์ข้อมูลที่จะแลกเปลี่ยน รูปแบบที่สองของเมธอดยังกำหนด พารามิเตอร์ การหมดเวลาการหมดเวลา และหน่วยประเภทของหน่วยเวลาที่จะใช้สำหรับ พารามิเตอร์ การหมดเวลา

คลาสPhaserช่วยให้คุณสามารถซิงโครไนซ์เธรดที่แสดงถึงเฟสหรือสเตจเดียวในการดำเนินการของการดำเนินการโดยรวม Phaserกำหนดอ็อบเจกต์การซิงโครไนซ์ที่รอจนกว่าเฟสหนึ่งจะเสร็จสิ้น จากนั้นPhaserจะไปยังสเตจหรือเฟสถัดไปและรอให้เสร็จสิ้นอีกครั้ง

เมื่อทำงานกับ คลาส Phaserเป็นเรื่องปกติที่จะสร้างวัตถุก่อน ต่อไปเราต้องลงทะเบียนผู้เข้าร่วมทั้งหมด ในการลงทะเบียนสำหรับผู้เข้าร่วมแต่ละคน เมธอด register() เรียกว่า หรือคุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้วิธีนี้โดยส่งจำนวนผู้เข้าร่วมที่ต้องการไปยังตัว สร้าง Phaser

จากนั้นผู้เข้าร่วมแต่ละคนดำเนินการชุดของการกระทำที่ประกอบขึ้นเป็นขั้นตอน และ เครื่องซิงโครไนซ์ Phaserจะรอจนกว่าผู้เข้าร่วมทั้งหมดจะเสร็จสิ้นการดำเนินการของเฟส ในการแจ้งซิงโครไนเซอร์ว่าเฟสสิ้นสุดแล้ว ผู้เข้าร่วมจะต้องเรียกเมธอด arrival ( )หรือarrivalAndAwaitAdvance() จากนั้นซิงโครไนเซอร์จะไปยังเฟสถัดไป