Java并发-Semaphore

Semaphore是一个单词，翻译成中文是信号量，Semaphore维护了一个许可集，可以控同时访问的线程个数，通过acquire()获取一个许可，如果没有就等待，而release()释放一个许可。Semaphore类图如下：

Semaphore提供了两个构造器：

    public Semaphore(int permits) {//参数permits表示许可数目，即同时可以允许多少线程进行访问
        sync = new NonfairSync(permits);
    }

    public Semaphore(int permits, boolean fair) {//这个多了一个参数fair表示是否是公平的，即等待时间越久的越先获取许可
        sync = fair ? new FairSync(permits) : new NonfairSync(permits);
    }

核心操作是下面四个方法：

public boolean tryAcquire() { };    //尝试获取一个许可，若获取成功，则立即返回true，若获取失败，则立即返回false
public boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };  //尝试获取一个许可，若在指定的时间内获取成功，则立即返回true，否则则立即返回false
public boolean tryAcquire(int permits) { }; //尝试获取permits个许可，若获取成功，则立即返回true，若获取失败，则立即返回false
public boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { }; //尝试获取permits个许可，若在指定的时间内获取成功，则立即返回true，否则则立即返回false

使用场景

我们可以通过一个例子来看一下Semaphore的具体使用：
假若一个工厂有5台机器，但是有8个工人，一台机器同时只能被一个工人使用，只有使用完了，其他工人才能继续使用。代码如下：

public class CB {
    public static void main(String[] args) {
        int N = 8;            //工人数
        Semaphore semaphore = new Semaphore(5); //机器数目
        for (int i = 0; i < N; i++)
            new Worker(i, semaphore).start();
    }

    static class Worker extends Thread {
        private int num;
        private Semaphore semaphore;

        public Worker(int num, Semaphore semaphore) {
            this.num = num;
            this.semaphore = semaphore;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                semaphore.acquire();
                System.out.println("工人" + this.num + "占用一个机器在生产...");
                Thread.sleep(2000);
                System.out.println("工人" + this.num + "释放出机器");
                semaphore.release();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

输出结果如下:

工人0占用一个机器在生产...
工人2占用一个机器在生产...
工人5占用一个机器在生产...
工人4占用一个机器在生产...
工人1占用一个机器在生产...
工人0释放出机器
工人3占用一个机器在生产...
工人2释放出机器
工人6占用一个机器在生产...
工人5释放出机器
工人1释放出机器
工人4释放出机器
工人7占用一个机器在生产...
工人3释放出机器
工人6释放出机器
工人7释放出机器