Java 理解可重用障碍问题（来自信号量小书）

问题陈述如下：

通常，一组协作线程将在循环中执行一系列步骤 在每一步后在屏障处同步。对于这个应用程序，我们需要一个可重用的 在所有线程通过后自动锁定的屏障

给出的解决方案是：

1 # rendezvous
2
3 mutex.wait()
4     count += 1
5     if count == n:
6         turnstile2.wait() # lock the second
7         turnstile.signal() # unlock the first
8 mutex.signal()
9
10 turnstile.wait() # first turnstile
11 turnstile.signal()
12
13 # critical point
14
15 mutex.wait()
16     count -= 1
17     if count == 0:
18         turnstile.wait() # lock the first
19         turnstile2.signal() # unlock the second
20 mutex.signal()
21
22 turnstile2.wait() # second turnstile
23 turnstile2.signal()

假设我们对2个线程使用这个屏障，并通过这个屏障泵送100个线程。当第二条线解锁旋转栅门（7）并到达第9行时，现在，线3出现并且，
它增加计数，
count>n，因此它会释放互斥锁，
由于旋转栅门已解锁，因此也达到临界点，
同样，线程4、线程5、线程6可以执行临界点，执行超过2次。

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是什么阻止他们通过线程2前面的屏障？还是我的理解有误？

问题陈述指出（第22页）：

您可以假设有n个线程，并且该值存储在 变量n，可从所有线程访问

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因此，如果n=2且有100个线程，则违反了此假设，解决方案将不起作用。

也许这超出了问题的范围，但这里是这样的：所列出的解决方案是正确的，只要最多n个线程位于屏障代码内。保证这一点的一种方法是总共只有n个线程

这本书还提供了一种确保给定区域内只有n个线程的不同方法：多路复用（使用信号量保证一次最多有n个线程使用给定的资源）。像这样使用它：

general_barrier.init(n):
    occupancy = Semaphore(n)
    barrier = Barrier(n)
general_barrier.enter():
    occupancy.wait()
    barrier.enter()
    barrier.leave()
general_barrier.leave():
    occupancy.signal()

shared state:
    gbarrier = general_barrier(n)
each of m threads (where m > n, but in particular try m > 2*n):
    while True:
        gbarrier.enter()
        something critical
        gbarrier.leave()

您可以这样使用它：

general_barrier.init(n):
    occupancy = Semaphore(n)
    barrier = Barrier(n)
general_barrier.enter():
    occupancy.wait()
    barrier.enter()
    barrier.leave()
general_barrier.leave():
    occupancy.signal()

shared state:
    gbarrier = general_barrier(n)
each of m threads (where m > n, but in particular try m > 2*n):
    while True:
        gbarrier.enter()
        something critical
        gbarrier.leave()

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在问题的代码中，您可以将

occulation.wait（）

放在第2行，将

occulation.signal（）

放在第24行，基本上就是这个解决方案。请注意，问题中的代码将相当于

barrier.leave（）

的内容放在临界点之后，即在

general\u barrier.leave（）

中，而不是像我所做的那样放在临界点之前。我认为这与正确性无关，尽管它可能与执行的上下文切换的数量有关。也许，在某些情况下。建议读者自行决定；-）

在本例中，我们设置了一个期望2个线程的屏障，即当第二个线程到达时，它应该让两个线程通过，并且它应该阻止第三个线程，直到第四个线程到达。因此，如果我们通过它泵送100个线程，它应该允许成对的线程通过它。然而，在上面的示例中，我认为如果第二个线程在第9行休眠，它将中断并让所有线程通过。此外，在讨论并发兴趣邮件列表之后，在书中的示例中，似乎期望屏障在一个循环中由相同的N个线程集使用。它不是一个可以被多组N线程使用的通用屏障…对。听起来你所想的是一个屏障，它只允许线程分三批进入关键部分，并要求三个线程在进入下三个之前退出。那样的话，我想你会喜欢第五章的。这样的问题有好几个。