并发是带来有趣挑战的一个方面。 如果处理不当，会带来种族问题，这会使人们感到困惑，因为这些问题有时会突然出现，并且有时会正常工作。

当处理访问公共资源的并发线程时，Java语言提供了许多处理竞争条件的方法。 一些包括；

1. 使用volatile关键字
2. 使用java.util.concurrent和 java.util.concurrent.atomic中可用的类
3. 同步块
4. 使用信号量

当然，可能还有更多我可能不知道的事情。 今天，我想向大家展示的例子是使用
信号量 。 它是从JDK 1.5引入的，使开发人员能够无缝获取和释放锁。 同样，我将展示的示例是一个假设的场景，该场景仅用于描述使用信号量可以实现的效果，因此请不要关注代码的固有细节:)。

因此，在这种情况下，存在一个内存缓存中保存了类型为
'人'。 用户可以使用缓存插入和检索记录。 这里的问题是我们将使用信号量来控制对内存缓存的并发访问。 现在，我不想给您带来更多文本，让我们开始业务并显示一些代码；

import java.util.concurrent.Semaphore;/*** This class will allow thread to acquire and release locks as required* * @author dinuka.arseculeratne* */
public class PersonLock {/*** We do not want multiple lock objects lying around so we make ths class* singleton*/private PersonLock() {}/*** Bill Pugh's way of lazy initializing the singleton instance* * @author dinuka.arseculeratne* */private static class SingletonHolder {public static final PersonLock INSTANCE = new PersonLock();}/*** Use this method to get a reference to the singleton instance of* {@link PersonLock}* * @return the singleton instance*/public static PersonLock getInstance() {return SingletonHolder.INSTANCE;}/*** In this sample, we allow only one thread at at time to update the cache* in order to maintain consistency*/private Semaphore writeLock = new Semaphore(1);/*** We allow 10 concurrent threads to access the cache at any given time*/private Semaphore readLock = new Semaphore(10);public void getWriteLock() throws InterruptedException {writeLock.acquire();}public void releaseWriteLock() {writeLock.release();}public void getReadLock() throws InterruptedException {readLock.acquire();}public void releaseReadLock() {readLock.release();}
}

此类将处理获取和释放使我们的缓存线程安全所需的锁的过程。 我在这里使用了两个单独的锁来进行读写。 其背后的原理是允许用户读取数据，尽管在读取时可能已过时。

请注意，我已经使用
这里的“十”表示十个线程可以同时获取锁并出于读取目的访问缓存。 接下来，您可以在写入锁定中看到，我已经使用了“
一个”表示一次只能有一个线程可以访问缓存以将项目放入缓存。 这对于维护缓存内的一致性很重要。 也就是说，我不希望有多个线程试图将项目插入到地图中，这将导致不可预测的行为（至少在某些情况下）。 使用信号量获取锁主要有两种方法。

1. Acquisition（） ：是一个阻塞调用，它等待直到释放锁或线程被中断为止

2. tryAcquire（） ：是一个非阻塞调用，它将立即返回并返回true或false，表示是否已获得锁定。

在这里，我使用了阻塞获取调用，因为我希望线程等待直到锁可用。 当然，这取决于您的用例。 您还可以在tryAcquire（）方法中定义超时期限，以使线程不会无限期地等待锁定。

接下来，下面的存储类显示了我如何使用锁类在缓存中插入和读取数据。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;/*** A mock storage to hold the person objects in a map* * @author dinuka.arseculeratne* */
public class PersonStorage {private Map<Integer, Person> personCache = new HashMap<Integer, Person>();private int counter = 0;/*** This class is made singleton and hence the constructor is made private*/private PersonStorage() {}/*** Bill Pugh's way of lazy initializing the singleton instance* * @author dinuka.arseculeratne* */private static final class SingletonHolder {public static final PersonStorage INSTANCE = new PersonStorage();}/*** Use this method to get a reference to the singleton instance of* {@link PersonStorage}* * @return the singleton instance*/public static PersonStorage getInstance(){return SingletonHolder.INSTANCE;}/*** Inserts the person into the map. Note that we use defensive copying so* that even if the client changes the object later on, those changes will* not be reflected in the object within the map* * @param person*            the instance of {@link Person} to be inserted* @return the key which signifies the location of the person object* @throws InterruptedException*/public int putPerson(Person person) throws InterruptedException {Person copyPerson = person.copyPerson();personCache.put(++counter, copyPerson);return counter;}/*** Here as well we use defensive copying so that the value of the object* reference within the map is not passed in to the calling party.* * @param id*            the id representing the location of the object within the map* @return the instance of the {@link Person} represented by the key passed*         in* @throws InterruptedException*/public Person retrievePerson(int id) throws InterruptedException {PersonLock.getInstance().getReadLock();if (!personCache.containsKey(id)) {throw new RuntimeException('Key is not found');}PersonLock.getInstance().releaseReadLock();return personCache.get(id).copyPerson();}}

显然，代码也可以在没有锁的情况下工作，但是问题是应用程序将不一致，并且每次运行都会提供不同的结果。 这不是您希望应用程序执行的操作，因此使用锁可以确保应用程序始终运行。

最后是一个小型测试类，以展示其工作方式； 并不是在这里我们在调用putPerson（）方法之前获得了锁，并在finally块中释放了该锁，以确保释放该锁。

/*** A test class to demonstrate the locking at work* * @author dinuka.arseculeratne* */
public class TestLock {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {Person p1 = new Person(1L, 'Test1', 'XYZ');try {
PersonLock.getInstance().getWriteLock();
PersonStorage.getInstance().putPerson(p1);} catch (InterruptedException e) {// Exception handling need to be donee.printStackTrace();}finally{PersonLock.getInstance().releaseWriteLock();}}});Thread t2 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {Person p2 = new Person(2L, 'Test123', 'ABC');try {
PersonLock.getInstance().getWriteLock();PersonStorage.getInstance().putPerson(p2);} catch (InterruptedException e) {// Exception handling need to be done}finally{PersonLock.getInstance().releaseWriteLock();}}});t1.start();t2.start();System.out.println(PersonStorage.getInstance().retrievePerson(2));}
}

以上是我对使用Sempahores来确保代码线程安全的简短介绍的总结，对于任何想使用该代码的人来说，都可以从
在这里 。 尝试删除Storage类中的锁，并查看其在每次运行中的行为。 您将看到可能发生的比赛情况。

参考： 使用信号灯锁定：我们的JCG合作伙伴 Dinuka Arseculeratne 的示例，来自“ IT之旅”博客。