• 如何用信号量去实现一个限流器?


    1)什么是信号量呢?

    • 65年斯特拉提出来信号量,一直用到80年左右都是用它来解决并发的问题,直到管程模型出来了,他就逐渐落魄了。信号量你可以类比生活中的红绿灯,绿灯行红灯停。

    2)信号量模型是怎样的?

    • 一个计数器,一个等待队列,3个方法(init(),up(),dowm())

    3)信号量的工作原理是什么?

    • 当线程进临界资源的时候,先把count-1,然后看是不是<0的,如果<0那么对不起,不能进入 ,老老实实进等待队列去。如果>=0,那么可以进入,出来的时候把count+1,当count>=0了,那么就去唤醒等待队列的一个线程。

    4)有了管程了,那信号量还有存在的意义吗?

    • 有,信号量他有自己的不可替代性,他允许多个线程进入临界资源,这个对我们的池化技术实现是有很大帮助的,比如我们的数据库连接池,对象池。

    5)如何用信号量快速实现一个限流器?

    • 比如现在我们的需求是10个线程为上限,超过10个就限制进入。那我可以这样设计,count初始化为10,那么我10个线程拿到count的时候,都是>=0的,第11个线程来的时候,把count-1,count=-1小于0了,所以进等待队列去。

       
       class ObjPool<T, R> {
         final List<T> pool;
         // 用信号量实现限流器
         final Semaphore sem;
         // 构造函数
         ObjPool(int size, T t){
           pool = new Vector<T>(){};
           for(int i=0; i<size; i++){
             pool.add(t);
          }
           sem = new Semaphore(size);
        }
         // 利用对象池的对象,调用func
         R exec(Function<T,R> func) {
           T t = null;
           sem.acquire();
           try {
             t = pool.remove(0);
             return func.apply(t);
          } finally {
             pool.add(t);
             sem.release();
          }
        }
       }
       // 创建对象池
       ObjPool<Long, String> pool =
         new ObjPool<Long, String>(10, 2);
       // 通过对象池获取t,之后执行  
       pool.exec(t -> {
           System.out.println(t);
           return t.toString();
       });

    6)思考一下,上面的限流器使用的是vector来做对象集合的,那可不可以用ArrayList呢?

    • 不可以的,ArrayList是线程不安全的,而我们上面的对象池他是允许多个线程进入来访问的,不用vector的话容易引发线程故障。造成并发执行了。

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