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Java編程技巧(信號量,管道)
本文出自:http://noc.cstnet.net.cn/ 瞿宏陽 (2001-06-08 15:00:00)

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block原語，用阻塞線程的執行，notify()方法相當wakeup原語，用喚醒線程恢復運行。由這兩個方法定義為synchronized，這樣java虛擬機可保証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，前者用輸入，者用輸出。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，不能重新建立連接。經過仔細調試，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; 

} 
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