我正在编写一个模拟电影院的多线程应用程序。每个参与的人都是自己的线程，并发必须完全由信号量完成。我遇到的唯一问题是如何基本上链接线程以便它们可以通信（例如通过管道）。
例如：
Customer[1] 是一个线程，它获取一个信号量，让它走到票房。现在客户[1] 必须告诉票房代理他们想看电影“X”。然后 BoxOfficeAgent[1] 也是一个线程，必须检查以确保电影未满，然后卖票或告诉 Customer[1] 选择另一部电影。
如何在保持信号量并发的同时来回传递数据？
另外，我可以从 java.util.concurrent 使用的唯一类是 Semaphore 类。
【问题讨论】：
标签： java multithreading semaphore piping
在线程之间来回传递数据的一种简单方法是使用位于包java.util.concurrent 中的接口BlockingQueue<E> 的实现。
此接口具有向集合中添加具有不同行为的元素的方法：
add(E)：如果可能添加，否则抛出异常boolean offer(E)：如果元素被添加则返回真，否则返回假boolean offer(E, long, TimeUnit): 尝试添加元素，等待指定时间put(E)：阻塞调用线程直到元素被添加它还定义了具有类似行为的元素检索方法：
take(): 阻塞直到有可用的元素poll(long, TimeUnit)：获取元素或返回null我最常使用的实现是：ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue 和 SynchronousQueue。
第一个 ArrayBlockingQueue 具有固定大小，由传递给其构造函数的参数定义。
第二个，LinkedBlockingQueue，大小没有限制。它将始终接受任何元素，即offer 将立即返回true，add 永远不会抛出异常。
第三个，对我来说也是最有趣的一个，SynchronousQueue，就是一个管道。你可以把它想象成一个大小为 0 的队列。它永远不会保留一个元素：如果有其他线程试图从中检索元素，这个队列只会接受元素。相反，只有在有另一个线程试图推送元素时，检索操作才会返回一个元素。
为了满足作业仅使用信号量完成同步的要求，你可以从我给你的关于 SynchronousQueue 的描述中得到启发，然后写一些非常相似的东西：
class Pipe<E> {
private E e;
private final Semaphore read = new Semaphore(0);
private final Semaphore write = new Semaphore(1);
public final void put(final E e) {
write.acquire();
this.e = e;
read.release();
}
public final E take() {
read.acquire();
E e = this.e;
write.release();
return e;
}
}
请注意，这个类的行为与我描述的 SynchronousQueue 类似。
一旦方法 put(E) 被调用，它就会获取写入信号量，该信号量将留空，以便对同一方法的另一个调用将在其第一行阻塞。然后，此方法存储对正在传递的对象的引用，并释放读取的信号量。此版本将使调用take() 方法的任何线程都可以继续进行。
take() 方法的第一步自然是获取读取信号量，以禁止任何其他线程同时检索元素。在元素被检索并保存在局部变量中之后（练习：如果删除该行 E e = this.e 会发生什么？），该方法释放写入信号量，以便put(E)方法可以被任何线程再次调用，并返回本地变量中保存的内容。
作为重要说明，请注意对正在传递的对象的引用保存在私有字段中，方法take()和put(E)都是final。这是最重要的，而且经常被忽略。如果这些方法不是最终的（或者更糟糕的是，该字段不是私有的），继承类将能够改变 take() 和 put(E) 违反合同的行为。
最后，您可以通过使用try {} finally {} 来避免在take() 方法中声明局部变量的需要，如下所示：
class Pipe<E> {
// ...
public final E take() {
try {
read.acquire();
return e;
} finally {
write.release();
}
}
}
这里，这个例子的重点是为了展示try/finally 的使用，这在没有经验的开发人员中是不会被注意到的。显然，在这种情况下，并没有真正的收获。
哦，该死的，我已经为你完成了大部分作业。在报应方面——为了测试你对信号量的了解——为什么不实现 BlockingQueue 合约定义的其他一些方法呢？例如，您可以实现 offer(E) 方法和 take(E, long, TimeUnit)!
祝你好运。
【讨论】：
考虑一下带有读/写锁的共享内存。
问候
PKV
【讨论】：