如何使用 Java 中的信號量實現並發程式設計？

透過使用信號量，Java 中的並發程式設計可以控制對共享資源的存取。具體步驟包括：建立信號量，取得信號量（如有可用則繼續，否則阻塞），釋放信號量。實戰案例中，使用信號量控制對印表機的訪問，每次僅允許一個執行緒列印。

如何使用Java 中的信號量實作並發程式設計

在Java 中，訊號量是一種並發程式設計原語，它允許我們控制對共享資源的存取。信號量透過維護一個計數器來實現，該計數器表示資源的可用數量。當執行緒需要存取資源時，它將嘗試取得信號量。如果信號量可用，則執行緒可以繼續執行。否則，線程將被阻塞，直到信號量可用為止。

實作信號量

Java 中的 Semaphore 類別提供了一個訊號量的實作。我們可以使用以下步驟來建立一個信號量：

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class MySemaphore {

    private Semaphore semaphore;

    public MySemaphore(int permits) {
        semaphore = new Semaphore(permits);
    }

    public void acquire() throws InterruptedException {
        semaphore.acquire();
    }

    public void release() {
        semaphore.release();
    }
}

實戰案例

#考慮以下場景：我們有一個共享的印表機，並且有多個執行緒需要使用它。為了防止線程同時存取印表機，我們將使用信號量來控制對印表機的存取。

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class Printer {

    private Semaphore semaphore = new Semaphore(1);

    public void print(String document) {
        try {
            semaphore.acquire();
            // 打印文档
        } finally {
            semaphore.release();
        }
    }
}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Printer printer = new Printer();

        Thread thread1 = new Thread(() -> printer.print("Document 1"));
        Thread thread2 = new Thread(() -> printer.print("Document 2"));

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

在這個範例中，我們建立了一個 Printer 類，包含一個 Semaphore 實例。 print 方法使用 acquire 方法取得信號量，僅當信號量可用時才允許執行緒繼續執行。最後，release 方法在完成列印後釋放信號量，以便其他執行緒可以使用印表機。

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