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다중 스레드 프로그래밍에서는 주어진 시간에 리소스나 코드 블록에 액세스할 수 있는 스레드 수를 제한해야 하는 경우가 많습니다. 이를 동시성 제어라고 합니다.
Java에서 동시성 제어를 달성하는 한 가지 방법은 java.util.concurrent.Semaphore 클래스를 사용하는 것입니다.
세마포어는 스레드가 한 번에 하나의 스레드에서만 실행할 수 있는 코드 블록인 임계 영역에 들어갈 수 있도록 하는 토큰입니다. 스레드가 임계 영역을 종료하면 세마포어를 풀로 반환합니다.
세마포어는 코드뿐만 아니라 모든 리소스에 대한 액세스를 제어하는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어 세마포어를 사용하여 프린터나 데이터베이스에 대한 액세스를 제어할 수 있습니다.
세마포어는 허가 수를 지정하여 생성됩니다. 크리티컬 섹션에 동시에 접근할 수 있는 쓰레드의 수이다. 예를 들어 허가가 10개인 세마포어를 만들려면 다음을 수행합니다.
Semaphore semaphore = new Semaphore(10);
스레드는 acquire() 메서드를 호출하여 허가를 요청합니다. 이 메서드는 허가를 사용할 수 있을 때까지 스레드를 차단합니다. 예를 들어:
semaphore.acquire();
쓰레드가 크리티컬 섹션을 빠져나오면 release() 메소드를 호출하여 허가를 세마포어에 반환합니다. 예를 들어:
semaphore.release();
다음 예제에서는 세마포어를 사용하여 프린터에 대한 액세스를 제어하는 방법을 보여줍니다.
import java.util.concurrent.Semaphore;
public class Printer {
private Semaphore semaphore;
public Printer(int numPermits) {
semaphore = new Semaphore(numPermits);
}
public void print(String document) {
try {
semaphore.acquire();
// print the document
} catch (InterruptedException e) {
// handle error
} finally {
semaphore.release();
}
}
}
이 예제에서 print() 메서드는 문서를 인쇄하기 전에 허가를 획득합니다. 사용 가능한 허가가 없으면 'acquire()' 메서드는 사용 가능할 때까지 스레드를 차단합니다. 문서를 인쇄한 후 release() 메서드는 허가를 세마포어에 반환합니다.
세마포어와 잠금은 모두 동시성 제어를 위한 메커니즘입니다. 그러나 그들 사이에는 몇 가지 주요 차이점이 있습니다.
Java의 java.util.concurrent.Semaphore 클래스는 동시성 제어를 위한 메커니즘을 제공합니다. 세마포어는 코드뿐만 아니라 모든 리소스에 대한 액세스를 제어하는 데 사용할 수 있습니다. 세마포어를 사용할 때 세마포어와 잠금 간의 차이점을 기억하는 것이 중요합니다.