semaphore

Author: yaewon0411

src/main/java/io/concurrency/chapter06/exam02/BinarySemaphore.java

@@ -15,7 +15,7 @@ public synchronized void acquired() {
     }
 
     public synchronized void release() {
-        this.signal = 1;
-        this.notify();
+        this.signal = 1; //다른 스레드들이 사용 가능함을 설정
+        this.notify(); // 모든 대기 스레드 중 임의로 선택한 스레드 하나만 깨움.
     }
 }

src/main/java/io/concurrency/chapter06/exam02/CountingSemaphore.java

@@ -9,20 +9,34 @@ public CountingSemaphore(int permits) {
         this.signal = permits;
     }
 
-    public void acquired() {
-        synchronized (this) {
-            while (this.signal == 0) {
-                try {
-                    wait();
-                } catch (InterruptedException e) {
-                    e.printStackTrace();
-                }
+
+    public synchronized void acquired(){
+        while(this.signal==0){
+            try {
+                wait();
+            } catch (InterruptedException e) {
+                throw new RuntimeException(e);
             }
-            this.signal--;
         }
-        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 락 획득, 현재 세마포어 값: " + signal);
+        this.signal--;
+        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 락 획득, 현재 세마포어 값: "+signal);
     }
 
+//    public void acquired() {
+//        synchronized (this) {
+//            while (this.signal == 0) {
+//                try {
+//                    wait();
+//                } catch (InterruptedException e) {
+//                    e.printStackTrace();
+//                }
+//            }
+//            this.signal--;
+//        }
+//        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 락 획득, 현재 세마포어 값: " + signal);
+//    }
+
+
     public synchronized void release() {
         if (this.signal < permits) { // signal 값이 permits 보다 작을 때만 증가
             this.signal++;

src/main/java/io/concurrency/chapter06/exam02/CountingSemaphoreExample.java

@@ -3,11 +3,11 @@
 public class CountingSemaphoreExample {
     public static void main(String[] args) {
 
-        int permits = 10; // 최대 3개의 스레드가 동시에 작업을 수행할 수 있습니다.
+        int permits = 3; // 최대 3개의 스레드가 동시에 작업을 수행할 수 있습니다.
         CountingSemaphore semaphore = new CountingSemaphore(permits);
         SharedResource resource = new SharedResource(semaphore);
 
-        int threadCount = 5; // 전체 스레드 개수
+        int threadCount = 10; // 전체 스레드 개수
 
         Thread[] threads = new Thread[threadCount];
         for (int i = 0; i < threadCount; i++) {

src/main/java/io/concurrency/chapter06/exam02/REAEMD.md

@@ -0,0 +1,51 @@
+## Semaphore
+
+- 세마포어: 공유 자원에 대한 접근 제어를 위한 신호 전달 메커니즘 동기화 도구
+  - S: 공유 자원 개수
+    - S > 0 -> 공유 자원 접근 허용
+    - S <= 0 -> 공유 자원 접근 거부
+  - P: 스레드 진입 여부 결정 (wait 연산)
+  - V: 대기 중인 스레드를 깨우는 (signal 연산) <br>
+
+---> 같은 세마포어의 P,V 함수의 S 연산은 원자적 실행이 보장되어야 한다(보장된다)
+
+
+Mutex는 락을 획득하고 해제한 스레드가 동일해야 하지만<br>
+Semaphore는 락을 획득하고 해제한 스레드가 같지 않아도 된다
+
+Mutex는 기본적으로 잠긴 상태로 초기 시작되지만, 세마포어는 초기값 설정을 통해 공유 자원에 몇 개의 동시 스레드를 허용할 것인지 설정할 수 있다
+
+이진 세마포어를 구현한다면 Mutex와 동일하게 구현 가능
+
+Mutex가 상호 배제 목적에 더 부합하고, Semaphore는 주로 리소스의 한정적 사용을 제한하는데 부합하다
+
+
+ex) 이진 세마포어
+
+```java
+public class BinarySemaphore implements CommonSemaphore {
+    private int signal = 1;
+
+    public synchronized void acquired() {
+        while (this.signal == 0) {
+            try {
+                wait();
+            } catch (InterruptedException e) {
+                Thread.currentThread().interrupt(); // 현재 스레드의 인터럽트 상태를 설정
+            }
+        }
+        this.signal = 0;
+    }
+
+    public synchronized void release() {
+        this.signal = 1; //다른 스레드들이 사용 가능함을 설정
+        this.notify(); // 모든 대기 스레드 중 임의로 선택한 스레드 하나만 깨움.
+    }
+}
+```
+
+synchronized가 붙은 메서드가 호출되면 해당 객체의 다른 synchronized가 붙은 어떤 메서드들도 호출될 수 없다
+따라서 release()의 원자적 실행이 보장되며, 이는 V연산(signal)의 원자적 실행을 보장하는 것이다
+임계 영역을 끝낸 스레드는 acquired()에 의해 wait 중인 대기 스레드들 중 하나를 notify()함으로써 다른 스레드의 진입을 허용한다
+
+