讲师中心 微信公众号

工具推荐

视频效率加速
AniShort
AniShort

AI短剧协同制作平台

Laper
Laper

剧本策划到成片协作

剧云
剧云

中文短剧剧本制作平台

updream

一键生成高质量推广成片

Semaphore 实现线程交替执行的正确用法详解

老静大大_7963

老静大大_7963

发布时间:2026-03-06 18:17:01

|

477人浏览过

|

来源于php中文网

原创

Semaphore 实现线程交替执行的正确用法详解

本文详解如何使用 Java Semaphore 实现两个线程严格交替执行(如输出 "FooBarFooBar..."),指出原代码因串行调用导致失效的根本原因,并提供可运行、线程安全的完整解决方案。

本文详解如何使用 java `semaphore` 实现两个线程严格交替执行(如输出 "foobarfoobar..."),指出原代码因串行调用导致失效的根本原因,并提供可运行、线程安全的完整解决方案。

在多线程协作场景中,常需控制多个线程按特定顺序交替执行——例如实现 FooBar 交替打印。Semaphore(信号量)是实现此类同步逻辑的理想工具:它通过许可(permit)的获取与释放,精确协调线程执行节奏。但若使用不当(如在主线程中串行调用两个方法),将完全丧失并发性,导致预期失效。

? 核心问题:原代码为何不工作?

原始代码中,main 方法内依次调用:

pt.foo(printFo); // 阻塞式执行完全部5次Foo
pt.bar(printBa); // 再执行全部5次Bar

这本质上是单线程串行执行,两个 Runnable 并未并发运行,Semaphore 的 acquire()/release() 完全失去意义,自然无法实现交替。

真正有效的方案必须满足:

  • ✅ foo() 和 bar() 在独立线程中并发启动;
  • ✅ Semaphore 初始状态合理:foo 先行 → f = new Semaphore(1)(允许首次执行),t = new Semaphore(0)(阻塞 bar 直到 foo 首次释放);
  • ✅ 每次执行后立即释放对方许可,形成“你放我、我放你”的闭环。

✅ 正确实现:双线程 + 协作信号量

以下是精简、健壮、符合最佳实践的完整代码:

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class PrintThread {
    private final int n = 5;
    private final Semaphore fooPermit = new Semaphore(1);   // 初始允许 foo 执行
    private final Semaphore barPermit = new Semaphore(0);   // 初始阻塞 bar

    public void foo(Runnable printFoo) {
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            try {
                fooPermit.acquire(); // 等待轮到自己
                printFoo.run();     // 打印 "Foo"
                barPermit.release(); // 通知 bar 可执行
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
                throw new RuntimeException("Foo thread interrupted", e);
            }
        }
    }

    public void bar(Runnable printBar) throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            barPermit.acquire(); // 等待 foo 释放许可
            printBar.run();      // 打印 "Bar"
            fooPermit.release(); // 通知 foo 可执行
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        PrintThread pt = new PrintThread();
        Runnable printFoo = () -> System.out.print("Foo");
        Runnable printBar = () -> System.out.print("Bar");

        Thread t1 = new Thread(() -> pt.foo(printFoo));
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            try {
                pt.bar(printBar);
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();

        // 等待两线程完成(更健壮做法:使用 CountDownLatch)
        t1.join();
        t2.join();

        System.out.println(); // 换行,便于观察输出
    }
}

预期输出:

FooBarFooBarFooBarFooBarFooBar

⚠️ 关键注意事项

  • 勿忽略中断处理:acquire() 可能被中断,务必捕获 InterruptedException 并恢复中断状态(Thread.currentThread().interrupt()),避免掩盖线程取消意图。
  • 避免 Thread.sleep() 硬等待:原答案中 Thread.sleep(1000) 不可靠(可能过早结束或过度延迟)。应使用 join() 或 CountDownLatch 精确同步主线程与工作线程。
  • 语义清晰命名:将 f/t 改为 fooPermit/barPermit,大幅提升可读性与可维护性。
  • final 修饰符增强安全性:n、Semaphore 实例声明为 final,明确其不可变性,符合并发编程习惯。

✅ 总结

Semaphore 实现线程交替的本质是状态驱动的许可传递:一个线程执行后释放另一个线程所需的许可,形成确定性的执行链。成功的关键在于:

  1. 并发执行(启用独立线程),
  2. 初始许可配置正确(谁先谁后需匹配 acquire/release 顺序),
  3. 每次操作原子闭环(acquire → work → release 缺一不可)。

掌握此模式,即可灵活扩展至 FooBarBaz 三线程循环、生产者-消费者配对等更复杂协同场景。

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

热门AI工具

更多
豆包大模型

豆包大模型是一款由字节跳动推出的企业级大语言模型服务平台。

DeepSeek

DeepSeek是一款面向对话、写作、编程和推理场景的AI大模型工具。

WorkBuddy

一款AI办公效率工具,主要用于腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台,适合需要提升相关任务效率的用户。

火山引擎

火山引擎是一款面向企业的云计算与AI服务平台。

立刻MV
立刻MV Hot

立刻MV是一款AI文本写作工具,AI 音乐视频(MV)创作工具。

PixTV
PixTV Hot

PixTV是一款面向AIGC内容创作的AI视频生成工具。

函子Zion

一款支持AI搭建、可视化编辑和多端发布的全栈无代码开发平台。

Lovart
Lovart Hot

一款面向视觉设计创作的AI设计平台,可通过智能体和画布工作流辅助制作海报、Logo、网页、PPT及其他视觉内容。

超级简历WonderCV

一款AI办公效率工具,主要用于免费求职简历模版下载制作,应届生职场人必备简历制作神器,适合需要提升相关任务效率的用户。

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

12437

2023.06.15

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

9522

2023.07.05

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

8112

2023.07.31

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

1304

2023.08.01

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

1048

2023.08.02

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

1556

2023.08.02

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

3269

2023.08.02

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

20491

2023.08.03

Postman身份认证怎么配置
Postman身份认证怎么配置

本专题从实际API接口调试场景出发,讲解Postman身份认证的完整配置流程,包括常见认证协议介绍、授权参数设置、访问令牌填写、OAuth 2.0授权及认证失败排查,帮助用户正确完成接口授权与访问验证。

120

2026.11.06

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
热门推荐
/
最新课程
关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn