J.U.C 之 Semaphore 简单应用

Semaphore(信号量)，是一种计数器，用来保护一个或者多个共享资源的访问，如果线程要访问一个资源就必须先获得信号量，如果信号量内部计数器大于 0 ，信号量减 1，然后允许共享这个资源，否则，如果信号量的计数器等于 0，信号量会把线程置入休眠，直至计数器大于 0，当信号量使用完时，必须释放

构造方法

public Semaphore(int permits) {
        sync = new NonfairSync(permits);
    }

    public Semaphore(int permits, boolean fair) {
        sync = fair ? new FairSync(permits) : new NonfairSync(permits);
    }

• permits 初始线程数，也就是最大访问线程数
• fair 当设置 false 时，创建的信号量为非公平模式，当设置为 true 时，信号量时公平模式

主要的方法

• void acquire() ：从信号量获取一个许可，如果无可用许可当前线程将一直阻塞等待，
• void acquire(int permits) ：获取指定数目的许可，如果无可用许可当前线程也将会一直阻塞等待
• boolean tryAcquire()：从信号量尝试获取一个许可，如果无可用许可，直接返回false，不会阻塞
• boolean tryAcquire(int permits)： 尝试获取指定数目的许可，如果无可用许可直接返回false
• boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit)： 在指定的时间内尝试从信号量中获取许可，如果在指定的时间内获取成功，返回true，否则返回false
• void release()： 释放一个许可，别忘了在finally中使用，注意：多次调用该方法，会使信号量的许可数增加，达到动态扩展的效果，如：初始permits为1， 调用了两次release，最大许可会改变为2
• int availablePermits()： 获取当前信号量可用的许可

Semophore 模拟简单限流场景

public class SemaphoreDemo{

    public static void main(String[] args) {
        // 令牌数最大 5 个，没有令牌无法访问
        Semaphore semaphore = new Semaphore(5);
        // 模拟 50 个线程，每次最多 5 个线程访问
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            new Thread(new Car(semaphore,i)).start();
        }
    }

    static class Car implements Runnable{
        Semaphore semaphore;
        int num;
        public Car(Semaphore semaphore,int num){
            this.semaphore = semaphore;
            this.num = num;
        }
        @Override
        public void run() {
            try {
                semaphore.acquire(); // 获得令牌，如果没有获取到令牌 阻塞
                System.out.println("第"+num+"个线程占用了一个令牌");
                // 模拟访问时间
                Thread.sleep(3000);
                System.out.println("第"+num+"个线程释放了一个令牌");
                
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally｛
                semaphore.release(); // 释放令牌
            ｝
        }
    }
}

结果

第1个线程占用了一个令牌
第3个线程占用了一个令牌
第5个线程占用了一个令牌
第7个线程占用了一个令牌
第9个线程占用了一个令牌
第3个线程释放了一个令牌
第1个线程释放了一个令牌
第11个线程占用了一个令牌
第13个线程占用了一个令牌
第5个线程释放了一个令牌
第15个线程占用了一个令牌
第9个线程释放了一个令牌
第7个线程释放了一个令牌
第17个线程占用了一个令牌
第19个线程占用了一个令牌
第11个线程释放了一个令牌
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