Java 信号量 Semaphore 介绍

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Semaphore当前在多线程环境下被扩放使用，操作系统的信号量是个很重要的概念，在进程控制方面都有应用。Java 并发库的Semaphore 可以很轻松完成信号量控制，Semaphore可以控制某个资源可被同时访问的个数，通过 acquire() 获取一个许可，如果没有就等待，而 release() 释放一个许可。比如在Windows下可以设置共享文件的最大客户端访问个数。

Semaphore实现的功能就类似厕所有5个坑，假如有10个人要上厕所，那么同时只能有多少个人去上厕所呢？同时只能有5个人能够占用，当5个人中的任何一个人让开后，其中等待的另外5个人中又有一个人可以占用了。另外等待的5个人中可以是随机获得优先机会，也可以是按照先来后到的顺序获得机会，这取决于构造Semaphore对象时传入的参数选项。单个信号量的Semaphore对象可以实现互斥锁的功能，并且可以是由一个线程获得了“锁”，再由另一个线程释放“锁”，这可应用于死锁恢复的一些场合。

Semaphore维护了当前访问的个数，提供同步机制，控制同时访问的个数。在数据结构中链表可以保存“无限”的节点，用Semaphore可以实现有限大小的链表。另外重入锁 ReentrantLock 也可以实现该功能，但实现上要复杂些。

acquire

public void acquire()
             throws InterruptedException

从此信号量获取一个许可，在提供一个许可前一直将线程阻塞，否则线程被中断。获取一个许可（如果提供了一个）并立即返回，将可用的许可数减 1。

如果没有可用的许可，则在发生以下两种情况之一前，禁止将当前线程用于线程安排目的并使其处于休眠状态：

某些其他线程调用此信号量的 release() 方法，并且当前线程是下一个要被分配许可的线程；或者
其他某些线程中断当前线程。

如果当前线程：

被此方法将其已中断状态设置为 on ；或者
在等待许可时被中断。

则抛出 InterruptedException，并且清除当前线程的已中断状态。

抛出：: InterruptedException - 如果当前线程被中断

release

public void release()

释放一个许可，将其返回给信号量。释放一个许可，将可用的许可数增加 1。如果任意线程试图获取许可，则选中一个线程并将刚刚释放的许可给予它。然后针对线程安排目的启用（或再启用）该线程。

不要求释放许可的线程必须通过调用 acquire() 来获取许可。通过应用程序中的编程约定来建立信号量的正确用法。

下面的Demo中申明了一个只有5个许可的Semaphore，而有20个线程要访问这个资源，通过acquire()和release()获取和释放访问许可。

package deadLockThread;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreTest {

public static void main(String[] args) {
//线程池
ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
//信号量  只能5个线程范问
     final Semaphore semp = new Semaphore(5);
//创建20个线程
for (int i = 0; i < 20; i++) {
final int no=i;
Runnable run=new Runnable() {

@Override
public void run() {
try {
//获取许可
semp.acquire();
System.out.println("Accessing"+no);
    Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
    //释放许可
    semp.release();
System.out.println("----------"+semp.availablePermits());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}


}
};
exec.execute(run);

}  

  exec.shutdown();


}


}

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Java 信号量 Semaphore 介绍

acquire

release

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