Java多线程:Semaphore

简介: Java多线程:Semaphore

自从5.0开始,jdk在java.util.concurrent包里提供了Semaphore 的官方实现。

Java 5.0里新加了4个协调线程间进程的同步装置,它们分别是: Semaphore, CountDownLatch, CyclicBarrier和Exchanger.


Semaphore为并发包中提供用于控制某资源同时可以被几个线程访问的类。


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。


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。


Constructor and Description

Semaphore(int permits)

Creates a Semaphore with the given number of permits and nonfair fairness setting.

permits 初始许可数,最大访问线程数

Semaphore(int permits, boolean fair)

Creates a Semaphore with the given number of permits and the given fairness setting.

permits 初始许可数,最大访问线程数

fair 当设置为false时,线程获取许可的顺序是无序的,也就是说新线程可能会比等待的老线程会先获得许可;当设置为true时,信号量保证它们调用的顺序(即先进先出;FIFO)


主要方法:

void acquire() 从信号量获取一个许可,如果无可用许可前 将一直阻塞等待,

void acquire(int permits) 获取指定数目的许可,如果无可用许可前 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


import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class SemaphoreTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 线程池
        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
        // 只能5个线程同时访问
        final Semaphore semp = new Semaphore(5);
        // 模拟20个客户端访问
        for (int index = 0; index < 20; index++) {
            final int NO = index;
            Runnable run = new Runnable() {
                public void run() {
                    try {
                        // 获取许可
                        semp.acquire();
                        System.out.println("Accessing: " + NO);
                    //  Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                        TimeUnit.SECONDS.sleep((long) (Math.random()*1000));
                        // 访问完后,释放
                        semp.release();
                        System.out.println("----------availablePermits-------" + semp.availablePermits());
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            exec.execute(run);
        }
        // 退出线程池
        exec.shutdown();
    }
}


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