Java并发之读者写者模型

问题描述:设想一个飞机订票系统，其中有许多竞争的进程试图读写其中的数据。多个进程同时读取是可以接受的，但如果一个进程正在更新数据库，则所有的其他进程都不能访问数据库。即便是读操作也不行。

Semaphore（信号量）是用来控制同时访问特定资源的线程数量，它通过协调各个线程，以保证合理的使用公共资源。

import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;


public class Main {

    private final ReentrantLock lock ;   //定义锁
    private static int readCount = 0;    //读者的数量
    private Semaphore writeSemaphore ;   //写信号量

    public Main() {
        lock = new ReentrantLock();
        writeSemaphore = new Semaphore(1);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Main main = new Main();
        Executor executors = Executors.newFixedThreadPool(4);
        executors.execute(main.new Reader());
        executors.execute(main.new Reader());
        executors.execute(main.new Writer());
        executors.execute(main.new Reader());

    }




    class Reader implements Runnable {

        @Override
        public void run() {
            before();             //读操作之前的操作
            read();               //读操作
            after();             //读操作之后的操作
        }

        public void before() {    //读操作之前的操作
            final ReentrantLock l = lock;
            l.lock();
            try {
                if(readCount == 0) {   //当有读者时，写者不能进入
                    writeSemaphore.acquire(1);
                }
                readCount += 1;
                System.out.println("有1位读者进入");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                l.unlock();
            }
        }

        public void read() {         //读操作
            System.out.println("当前有 " + readCount + " 位读者");
        }

        public void after() {        //读操作之后的操作
            final ReentrantLock l = lock;
            l.lock();
            try {
                readCount -= 1;
                System.out.println("有1位读者离开" );
                if(readCount == 0)     //当读者为0时，写者才可以进入 
                    writeSemaphore.release(1);

            } finally {
                l.unlock();
            }
        }

    }

    class Writer implements Runnable {

        @Override
        public void run() {
            final ReentrantLock l = lock;
            l.lock();
            try {
                try {
                    writeSemaphore.acquire(1);     //同时只有一个写者可以进入
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("写者正在写");
                writeSemaphore.release(1);
            }  finally {
                l.unlock();
            }

        }

    }
}