一、信號量
在進行多線程編程時,經常要使用同步互斥機構,但Java本身沒有提供的同步互斥機構,僅提供了兩個與同步互斥有關的方法:wait()和notify(),可以用來設計信號量類:mySemaphore,它是按照Dijkstra提出的計數信號量的思想設計的。
mySemaphore有兩個最重要的成員方法:P()和V()。這兩個方法實際就實現了信號量的P操作和V操作。具體描述如下:
public synchronized void P(){
semaphore--;
if(semaphore<0){
try{
wait();
}catch(InterruptedException IE){}
}
}
public synchronized void V(){
semaphore++;
if(semaphore<=0)
notify();
}
其中,semaphore變量記錄了信號量的狀態,wait()方法相當於block原語,用於阻塞線程的執行,notify()方法相當於wakeup原語,用於喚醒線程恢復運行。由於這兩個方法定義為synchronized,這樣Java虛擬機可保證這兩個方法的原子執行,從而實現了P、V操作。
二、管道
並發程序的多個線程之間的通訊通常是使用管道進行,jdk提供了兩個管道類:PipedInpuStream和PipedOutputStream,前者用於輸入,後者用於輸出。這兩種管道應該是能夠多次連接和關閉,在實現過程中,卻發現它們在關閉後,不能重新建立連接。經過仔細調試後,發現jdk的源代碼在處理關閉時釋放資源存在著缺陷,因此需要編寫自己的管道類:MyPipedInputStream和MyPipedOutputStream。這兩個類直接從InputStream和OutputStream繼承而來,其成員方法與實現基本與PipedInputStream和PipedOutputStream一致,只是在處理關閉時,將類中的成員變量的值恢復成未連接時的初始值。另外,原有的管道了提供的管道容量只有1024個字節,在傳輸數據量較大時,可能會發生溢出,而在自己的管道類中可以任意設置管道容量,例如可以根據需要把管道容量設為64KB。以下僅給出了相應的關閉例程:
1.MyPipedInputStream
public void close() throws IOException {
in = -1;
out = 0;
closedByReader = true;
connected = false;
closed = true;
buffer = new byte[PIPE_SIZE];
}
2.MyPipedOutputStream
public void close() throws IOException {
if (sink != null) {
sink.receivedLast();
sink.closed = true;
}
sink = null;
connected = false;
}