Question

所以这段代码：

int usedPermits = totalPermits - semaphore.availablePermits();
semaphore.release(usedPermits);

不是线程安全的，因为如果在两行之间另一个线程释放许可证，信号量的容量实际上将增加到其原始最大值之上。

这适用于我的情况，因为这段代码是1）单线程和2）唯一发布许可证的地方，这可能只是说明“全部释放”和“获取/释放”两个事实同一对象上的设计模式不兼容。

但是，我想询问是否存在具有不太精细的线程同步策略的首选模式。

Answer 1

正如其他答案中所解释的那样，有一种解决方案可以使您的代码成为原子。但是，在一般情况下，无法保证它会解决问题，因为这些代码在所有情况下都不正确。

使用它们的活动释放许可证，在这种情况下代码是多余的：信号量将自然补充，或者它们不会，在这种情况下你将需要那段代码，它将是安全的，只要你不做任何奇怪的事情。

请注意，您声明您希望限制每个时间段的活动率（此处为一分钟），但您必须考虑到活动的持续时间可能超过一分钟。你可以在这里限制两件事：

每个量子开始的活动数量
量子

正在运行

如果您希望限制第一个，那么您将需要您的代码来重新填写许可证，并让活动保留其许可证。如果你想要处理第二种情况，那么你必须强制活动在分别开始和终止时获取和释放他们的许可。

如果您害怕某些活动滥用信号量，请禁止在活动代码中使用它。实际上，速率限制与活动语义完全正交，并且最好将该功能与活动主代码分开。因此，您应该使用代码来包装任何计划的活动来处理信号量：

class RateLimitedRunnable implements Runnable {
    Runnable runnable;
    RateLimitedRunnable(Runnable r) { runnable = r; }
    void Run() {
        semaphore.acquire();
        runnable.run();
        semaphore.release(); // remove if only limiting starts
    }
}

上面的示例（未经测试）代码描述了使用信号量远离实际活动的可能处理，从而消除了任何可能的误用。如果内部活动需要访问信号量，那么它应该只是检索它的当前状态，并且肯定可以设计一个ad-hoc接口来提供有限的访问。

注意：我在这里使用“活动”一词作为线程或进程的意思，因为关于使用信号量的讨论比 Java 的上下文更通用。

Answer 2

不是线程安全的，因为如果在两行之间另一个线程释放许可证，信号量的容量实际上将增加到其原始最大值以上。

这应该由synchronization解决，同时强制每个semaphore.release()都在synchronized块中，例如

synchronize(lock) {
    int usedPermits = totalPermits - semaphore.availablePermits();
    semaphore.release(usedPermits);
}

但是，如果您希望确保不超过totalPermits的许可数量，这可能还不够，因为即使{{1}也是如此} 释放所有块，如果一个名为synchronized的帖子在release之后超过semaphore。

你可以实现一个totalPermits调用释放许可而不直接调用threads的函数，例如。

semaphore.release()

Answer 3

如果它甚至可行的话，将某些东西粘在Semaphore上有点奇怪。这也会导致突发性 - 如果你每秒限制到10k QPS，那么你将重置并立即获得10000个查询。为什么不使用现有的RateLimiter实现？：

http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git/javadoc/com/google/common/util/concurrent/RateLimiter.html

至少可以看一下代码的灵感：

http://code.google.com/p/guava-libraries/source/browse/guava/src/com/google/common/util/concurrent/RateLimiter.java?name=v13.0-rc2

Answer 4

为什么不扩展标准的Semaphore类并覆盖它的方法，但要使它们同步：

public class Semaphore extends java.util.concurrent.Semaphore {
public Semaphore(int permits)
{
    super(permits);
}

public synchronized void releaseAll()
{
    super.release(super.drainPermits());
}   
}

如何释放Java Semaphore的所有许可

4 个答案: