使用Java实现计数信号量

Question

我猜想互斥锁(mutex)和信号量(semaphore)之间的显著区别在于：计数信号量支持多个最大访问，而互斥锁在同一时间只支持最多一个访问。

但是在以下实现时：

public class countingSemaphore{
 private static final int _MOSTTABLES = 3;  // whatever maximum number
 private static int availtable = _MOSTTABLES;

 public synchronized static void Wait(){  
  while(availtable==0){  
   try{
    wait();    
   }
   catch(InterruptedException e){
    e.printStackTrace();
   }
  }
  availtable--;  
 }

 public synchronized static void Signal(){
  while(availtable==_MOSTTABLES){
   try{
    wait();
   }
   catch(InterruptedException e){
    e.printStackTrace();
   }
  }
  availtable++;  
 }
}

问题在于调用对象的非静态wait()方法。但是，我必须将同步应用于类而不是对象实例，因为访问是多个实例共享的。

如何解决wait()错误？在Java中我们是否有另一种方法或者我们必须自己实现wait()方法呢？

- SecureFish

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你知道在 java.util.concurrent 中已经有 Semaphore 和 CountdownLatch 类了吗？还是你正在为作业重新实现这些东西？ - skaffman

除非你在一个禁止并发编程的受限环境中使用Java并不得不自己实现，否则这很可能是一项作业。 - Chii

Answer 1

从概念上讲，您正在寻找一个信号量（它初始化为一个许可证，行为相当于互斥锁）。

如果您无法使用J2SE 5.0，则建议查看其前身util.concurrent，它在公共领域中，并且可以在J2SE 5.0之前的Java版本上进行后移/使用（我也在有限设备上使用了一些派生类）。

请查看Semaphore及其提供顺序的派生类，例如FIFOSemaphore。

如果你需要指导和参考书架上的书，我推荐Doug Lea的"Java并发编程实战"，他负责了util.concurrent和JSR，为我们带来了java.util.concurrent。

- Dieter

Answer 2

如果您正在尝试实现并发控制对象，那么您还有许多其他问题需要处理，但解决您特定问题的一种方法是将监视器的概念与构造分离开来：您使用类的静态方法，但同步是在由静态方法引用的任何对象的特定实例上执行的。例如：

public class MySemaphore {
   // ...
   private final Object lock = new Object();

   public static void acquire(int count) {
       while( ...) {
          synchronized(lock) {
              lock.wait();
          }
       }
   }
   public static void release(int count) {
       while( ...) {
          synchronized(lock) {
              lock.notifyAll();
          }
       }
   }
}

- alphazero