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读者—写者问题(Readers-Writers problem)也是一个经典的并发程序设计问题,是经常出现的一种同步问题。计算机系统中的数据(文件、记录)常被多个进程共享,但其中某些进程可能只要求读数据(称为读者Reader);另一些进程则要求修改数据(称为写者Writer)。就共享数据而言,Reader和Writer是两组并发进程共享一组数据区,要求:(3)不允许多个写者同时操作。
实现的原理:
单纯使用信号量不能解决读者与写者问题,必须引入计数器readcount对读进程计数;readcountsemophore 是用于对计数器readcount 操作的互斥信号量,之所以引入该信号量是为了保证原子操作(其实java中有关键字synchronized可以实现对块的原子操作,保证只有一个线程来操作该块,其实这个关键字就是封装了信号量)。write表示是否允许写的信号量;于是读者优先的程序设计原理如下:
读者:
while(true)
{
P(rcs);
if(rc==0)
{
rc++;
P(write);
}
V(rcs);
//读数据
P(rcs)
rc--;
if(rc==0)
V(write);
V(rcs)
}
写者:
while(true)
{
P(write);
//写写写
V(write);
}
java 实现:
读者:
import java.util.Random; import java.util.concurrent.Semaphore; public class ReadThread extends Thread { public int id;// 读者ID public int readCount;// 读者数量 public Semaphore readCountSemaphore;// 读者数量信号量 public Semaphore writeSemaphore;// 写者信号量 public ReadThread(int id, int rcount, Semaphore semaphore, Semaphore semaphore2) { this.id = id; this.readCount = rcount; this.readCountSemaphore = semaphore; this.writeSemaphore=semaphore2; this.start();// 开始读 } //读者优先 public void run() { try { //没人在写 if(writeSemaphore.availablePermits()>0)//可以读 System.out.println("读者"+id+"可以读..."); else { System.out.println("有写者在写操作,读者"+id+"等待读..."); } // 等待着读 readCountSemaphore.acquire(); if (readCount == 0)//如果第一个读者,那么要考虑是否有写者,没有写者,直接读,有写者,等待写者 { //此时不能写 readCount++;// 已经具备读的条件了,读者数量加1 writeSemaphore.acquire(); } readCountSemaphore.release(); /**********************************/ //此刻才可以允许其他读者读数据 /**********************************/ readCountSemaphore.acquire(); //可以读了 System.out.println("读者"+id+"我正在读哦..."); Thread.sleep((long) (new Random().nextFloat()*2000)); System.out.println("读者"+id+"读完了..."); //读完了,读者数量减少1 readCount--; if(readCount==0)//没有读者了,可以写了 { writeSemaphore.release(); } readCountSemaphore.release();//释放读者信号量 } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
写者:
import java.util.Random; import java.util.concurrent.Semaphore; public class WriteThread extends Thread { public int id;//编号 public Semaphore writeSemaphore;//写者信号量 public WriteThread(int id,Semaphore semaphore) { this.id=id; this.writeSemaphore=semaphore; this.start(); } public void run() { try { if(writeSemaphore.availablePermits()>0) { System.out.println("写者"+this.id+"可以写"); } else System.out.println("写者"+this.id+"不可以写"); writeSemaphore.acquire(); System.out.println("写者"+this.id+"正在写..."); Thread.sleep((long) (new Random().nextFloat()*2000)); System.out.println("写者"+this.id+"写完了..."); writeSemaphore.release(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
主程序:
import java.util.Random; import java.util.concurrent.Semaphore; public class ReadAndWrite { public static final int count=10;//读者写者的数量 /** * @param args */ public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub Semaphore readCountSemaphore=new Semaphore(1); Semaphore writeSemaphore=new Semaphore(1); int readCount=0; for(int i=0;i<count;i++) { //随机生成读者和写者 if(new Random().nextBoolean())//假设是读者 new ReadThread(i, readCount, readCountSemaphore, writeSemaphore); else { new WriteThread(i, writeSemaphore); } } } }
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原文地址:http://blog.csdn.net/yilip/article/details/41986609