Java并發(fā)編程之Semaphore詳解

更新時間：2023年12月31日 08:13:54 作者：_Romeo

這篇文章主要介紹了Java并發(fā)編程之concurrent包中的Semaphore詳解,信號量Semaphore一般用來表示可用資源的個數(shù),相當于一個計數(shù)器,可類比生活中停車場牌子上面顯示的停車場剩余車位數(shù)量,需要的朋友可以參考下

概念

信號量Semaphore一般用來表示可用資源的個數(shù)，相當于一個計數(shù)器，可類比生活中停車場牌子上面顯示的停車場剩余車位數(shù)量。
當有車開進去的時候, 就相當于申請一個可用資源，可用車位就 -1 (這個稱為信號量的 P 操作) 當有車開出來的時候, 就相當于釋放一個可用資源, 可用車位就 +1 (這個稱為信號量的 V 操作)
如果計數(shù)器的值已經(jīng)為 0 了，還嘗試申請資源，就會阻塞等待，直到有其他線程釋放資源（計數(shù)器的值是大于等于0的）

默認構造方法

 public Semaphore(int permits){}

信號量：permits

重要方法

//申請資源，計數(shù)器值=0，則阻塞
public void acquire() throws InterruptedException {}
//釋放資源
public void release() {}

1、類Semaphore的構造函數(shù)permits 是許可的意思，代表同一時間，最多允許permits執(zhí)行acquire() 和release() 之間的代碼。

例如：

Semaphore semaphore = new Semaphore(1);

2、方法acquire(n) 的功能是每調用1次此方法，就消耗掉n個許可。
3、方法release(n) 的功能是每調用1次此方法，就動態(tài)添加n個許可。
4、方法acquireUnnterruptibly()作用是是等待進入acquire() 方法的線程不允許被中斷。
5、方法availablePermits() 返回Semaphore對象中當前可以用的許可數(shù)。
6、方法drainPermits() 獲取并返回所有的許可個數(shù)，并且將可用的許可重置為0
7、方法 getQueueLength() 的作用是取得等待的許可的線程個數(shù)
8、方法 hasQueueThreads() 的作用是判斷有沒有線程在等待這個許可
9、公平和非公平信號量：有些時候獲取許可的的順序與線程啟動的順序有關，這是的信號量就要分為公平和非公平的。所謂的公平信號量是獲得鎖的順序與線程啟動的順序有關，但不代表100%獲得信號量，僅僅是在概率上能保證，而非公平信號量就是無關的。

例如：

Semaphore semaphore = new Semaphore(1，false);

False：表示非公平信號量，即線程啟動的順序與調用semaphore.acquire() 的順序無關，也就是線程先啟動了并不代表先獲得許可。
True：公平信號量，即線程啟動的順序與調用semaphore.acquire() 的順序有關，也就是先啟動的線程優(yōu)先獲得許可。
10、方法tryAcquire() 的作用是嘗試獲取1個許可。如果獲取不到則返回false，通常與if語句結合使用，其具有無阻塞的特點。無阻塞的特點可以使不至于在同步處于一直持續(xù)等待的狀態(tài)。
11、方法tryAcquire(n) 的作用是嘗試獲取n個許可，如果獲取不到則返回false
12、方法tryAcquire(long timeout，TimeUnit unit)的作用是在指定的時間內嘗試獲取1個許可，如果獲取不到則返回false
13、方法tryAcquire(int permits，long timeout，TimeUnit unit) 的作用是在指定的時間內嘗試獲取n 個許可，如果獲取不到則返回false
14、多進路-多處理-多出路：允許多個線程同時處理任務

測試使用

import java.util.concurrent.Semaphore;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    System.out.println("準備申請資源");
                    semaphore.acquire();
                    System.out.println("申請資源成功");
                    // 申請到資源之后休眠1秒
                    Thread.sleep(1000);
                    semaphore.release();
                    // 釋放資源
                    System.out.println("釋放資源完畢");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
        // 創(chuàng)建15個線程，讓這 15 個線程來分別去嘗試申請資源
        for (int i = 0; i < 15; i++) {
            Thread t = new Thread(runnable);
            t.start();
        }
    }
}

運行結果如下：

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