Java并发 六 Semaphorea

本文探讨了信号量在多线程环境下控制资源访问的作用,包括许可证机制、tryAcquire和release方法的使用,以及如何用信号量实现Mutex数据结构。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

的信号量被用于阻挡到物理或逻辑资源的某些部分螺纹级别的访问。信号量包含一组许可证; 每当线程试图进入临界区时,如果有可用许可证,它需要检查信号量。

如果没有许可证(通过tryAcquire()),则不允许该线程跳入临界区; 但是,如果许可证可用,则授予访问权限,许可证计数器减少。

一旦执行线程释放临界区,则许可计数器再次增加(由release()方法完成)。

我们可以使用tryAcquire(long timeout,TimeUnit unit)方法指定获取访问权限的超时。

我们还可以检查可用许可证的数量或等待获取信号量的线程数。

以下代码片段可用于使用实现信号量:

static Semaphore semaphore = new Semaphore(10);
 
public void execute() throws InterruptedException {
 
    LOG.info("Available permit : " + semaphore.availablePermits());
    LOG.info("Number of threads waiting to acquire: " + 
      semaphore.getQueueLength());
 
    if (semaphore.tryAcquire()) {
        semaphore.acquire();
        // ...
        semaphore.release();
    }
 
}

我们可以使用Semaphore实现类似Mutex的数据结构。有关这方面的更多细节可以在这里找到。

标题基于SpringBoot+Vue的学生交流互助平台研究AI更换标题第1章引言介绍学生交流互助平台的研究背景、意义、现状、方法与创新点。1.1研究背景与意义分析学生交流互助平台在当前教育环境下的需求及其重要性。1.2国内外研究现状综述国内外在学生交流互助平台方面的研究进展与实践应用。1.3研究方法与创新点概述本研究采用的方法论、技术路线及预期的创新成果。第2章相关理论阐述SpringBoot与Vue框架的理论基础及在学生交流互助平台中的应用。2.1SpringBoot框架概述介绍SpringBoot框架的核心思想、特点及优势。2.2Vue框架概述阐述Vue框架的基本原理、组件化开发思想及与前端的交互机制。2.3SpringBoot与Vue的整合应用探讨SpringBoot与Vue在学生交流互助平台中的整合方式及优势。第3章平台需求分析深入分析学生交流互助平台的功能需求、非功能需求及用户体验要求。3.1功能需求分析详细阐述平台的各项功能需求,如用户管理、信息交流、互助学习等。3.2非功能需求分析对平台的性能、安全性、可扩展性等非功能需求进行分析。3.3用户体验要求从用户角度出发,提出平台在易用性、美观性等方面的要求。第4章平台设计与实现具体描述学生交流互助平台的架构设计、功能实现及前后端交互细节。4.1平台架构设计给出平台的整体架构设计,包括前后端分离、微服务架构等思想的应用。4.2功能模块实现详细阐述各个功能模块的实现过程,如用户登录注册、信息发布与查看、在线交流等。4.3前后端交互细节介绍前后端数据交互的方式、接口设计及数据传输过程中的安全问题。第5章平台测试与优化对平台进行全面的测试,发现并解决潜在问题,同时进行优化以提高性能。5.1测试环境与方案介绍测试环境的搭建及所采用的测试方案,包括单元测试、集成测试等。5.2测试结果分析对测试结果进行详细分析,找出问题的根源并
内容概要:本文详细介绍了一个基于灰狼优化算法(GWO)优化的卷积双向长短期记忆神经网络(CNN-BiLSTM)融合注意力机制的多变量多步时间序列预测项目。该项目旨在解决传统时序预测方法难以捕捉非线性、复杂时序依赖关系的问题,通过融合CNN的空间特征提取、BiLSTM的时序建模能力及注意力机制的动态权重调节能力,实现对多变量多步时间序列的精准预测。项目不仅涵盖了数据预处理、模型构建与训练、性能评估,还包括了GUI界面的设计与实现。此外,文章还讨论了模型的部署、应用领域及其未来改进方向。 适合人群:具备一定编程基础,特别是对深度学习、时间序列预测及优化算法有一定了解的研发人员和数据科学家。 使用场景及目标:①用于智能电网负荷预测、金融市场多资产价格预测、环境气象多参数预报、智能制造设备状态监测与预测维护、交通流量预测与智慧交通管理、医疗健康多指标预测等领域;②提升多变量多步时间序列预测精度,优化资源调度和风险管控;③实现自动化超参数优化,降低人工调参成本,提高模型训练效率;④增强模型对复杂时序数据特征的学习能力,促进智能决策支持应用。 阅读建议:此资源不仅提供了详细的代码实现和模型架构解析,还深入探讨了模型优化和实际应用中的挑战与解决方案。因此,在学习过程中,建议结合理论与实践,逐步理解各个模块的功能和实现细节,并尝试在自己的项目中应用这些技术和方法。同时,注意数据预处理的重要性,合理设置模型参数与网络结构,控制多步预测误差传播,防范过拟合,规划计算资源与训练时间,关注模型的可解释性和透明度,以及持续更新与迭代模型,以适应数据分布的变化。
### Java 中实现两个线程交替打印的方法 以下是几种常见的方法用于实现两个线程之间的交替打印功能: #### 方法一:使用 `synchronized` 和 `wait/notify` 这种方法利用对象锁机制,通过调用 `wait()` 让当前线程等待,并释放锁;当其他线程完成工作后,调用 `notify()` 唤醒等待中的线程。 ```java public class AlternatePrinting { private static int count = 0; private final Object lock = new Object(); public static void main(String[] args) { AlternatePrinting ap = new AlternatePrinting(); Thread t1 = new Thread(ap::printEven, "Thread-A"); Thread t2 = new Thread(ap::printOdd, "Thread-B"); t1.start(); t2.start(); } private void printEven() { synchronized (lock) { while (count <= 10) { if (count % 2 != 0) { try { lock.wait(); // 当前线程进入等待状态 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } else { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + count); count++; lock.notify(); // 唤醒另一个线程 } } } } private void printOdd() { synchronized (lock) { while (count <= 10) { if (count % 2 == 0) { try { lock.wait(); // 当前线程进入等待状态 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } else { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + count); count++; lock.notify(); // 唤醒另一个线程 } } } } } ``` 此代码展示了如何通过 `wait()` 和 `notify()` 来控制线程间的交互[^2]。 --- #### 方法二:使用 `ReentrantLock` 和条件变量 相比传统的 `synchronized` 锁定方式,`ReentrantLock` 提供更灵活的锁定操作以及显式的条件支持。 ```java import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class AlternatePrintWithLock { private Lock lock = new ReentrantLock(); private Condition conditionA = lock.newCondition(); private Condition conditionB = lock.newCondition(); private volatile boolean flag = true; // 控制哪个线程运行 public static void main(String[] args) { AlternatePrintWithLock app = new AlternatePrintWithLock(); Thread threadA = new Thread(app::taskA, "Thread-A"); Thread threadB = new Thread(app::taskB, "Thread-B"); threadA.start(); threadB.start(); } private void taskA() { lock.lock(); try { for (int i = 0; i < 5; i++) { while (!flag) { conditionA.await(); // 如果不是 A 的回合,则等待 } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i * 2); // 打印偶数 flag = false; conditionB.signal(); // 唤醒 B 线程 } } catch (Exception ex) { ex.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } } private void taskB() { lock.lock(); try { for (int i = 0; i < 5; i++) { while (flag) { conditionB.await(); // 如果不是 B 的回合,则等待 } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + (i * 2 + 1)); // 打印奇数 flag = true; conditionA.signal(); // 唤醒 A 线程 } } catch (Exception ex) { ex.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } } } ``` 该示例说明了如何借助 `ReentrantLock` 及其关联的条件变量来协调多个线程的行为[^4]。 --- #### 方法三:使用信号量 (`Semaphore`) 信号量是一种计数器形式的同步工具,可用于管理资源访问权限或协调线程活动。 ```java import java.util.concurrent.Semaphore; public class AlternateUsingSemaphore { private Semaphore semaphoreA = new Semaphore(1); // 初始许可给 A private Semaphore semaphoreB = new Semaphore(0); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { AlternateUsingSemaphore aus = new AlternateUsingSemaphore(); Thread threadA = new Thread(aus::taskA, "Thread-A"); Thread threadB = new Thread(aus::taskB, "Thread-B"); threadA.start(); threadB.start(); } private void taskA() { for (int i = 0; i < 5; i++) { try { semaphoreA.acquire(); // 获取许可 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i * 2); // 打印偶数 semaphoreB.release(); // 给 B 发放许可 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } private void taskB() { for (int i = 0; i < 5; i++) { try { semaphoreB.acquire(); // 获取许可 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + (i * 2 + 1)); // 打印奇数 semaphoreA.release(); // 给 A 发放许可 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } ``` 上述代码片段解释了如何运用 `Semaphore` 进行线程间通信和协作。 --- #### 总结 以上三种方法各有优劣,在实际开发过程中可以根据具体需求选择合适的技术手段。如果追求简单易懂,可以选择基于 `synchronized` 的方案;对于复杂场景或者需要更高灵活性时,推荐采用 `ReentrantLock` 或者 `Semaphore`。
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