线程同步工具 Semaphore类的基础使用

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简介

Semaphore是基于计数的信号量，可以用来控制同时访问特定资源的线程数量；可以通过设定一个阈值，基于此，多个线程争抢获取许可信号，做完自己的申请后归还，超过阈值后，线程申请许可信号将会被阻塞，直到有其他线程释放许可信号。

Semaphore可以用来构建一些线程池，资源池之类的，比如数据库连接池，我们也可以创建计数为1的Semaphore，将其作为一种类似互斥锁的机制，这也叫二元信号量，表示两种互斥状态。

很多年以来， 我都觉得从字面上很难理解Semaphore所表达的含义，只能把它比作是控制流量的红绿灯，比如XX马路要限制流量，只允许同时有一百辆在这条路上行驶，其他的都必须在路口等待，所以前一百辆会看到绿灯，可以开进这条马路，后面的车会看到红灯，不能驶入XXX马路，但是如果前一百辆中有五辆车已经离开了XX马路，那么后面就允许有5辆车驶入马路,这个例子里说的车就是线程，驶入马路就表示线程在执行,离开马路就表示线程执行完成，看见红灯就表示线程被阻塞,不能执行。

个人理解: Semaphores就是一个控制访问共享资源的计数器。

常用API

在线手册地址

1. 构造方法: 
Semaphore(int permits)  用给定的允许数量和默认的非公平设置创建Semaphore对象。
Semaphore(int permits , boolean fair) 用给定的允许数量和给定的公平设置创建一个Semaphore对象。

2. 常用方法
1) void acquire()
从信号量里获取一个可用的许可，如果没有可用的许可，那么当前线程将被禁用以进行线程调度，并且处于休眠状态。

2) void release() 
释放一个许可，将其返回给信号量

3) int availablePermits()
返回此信号量中当前可用的许可数量。

4) boolean hasQueuedThreads()
查询是否有线程正在等待获取。

使用案例

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreTest {

    public static void main(String[] args) {
        Service service = new Service() ;
    
        ThreadRun a = new ThreadRun(service) ;
        a.setName("A");
    
        ThreadRun b = new ThreadRun(service);
        b.setName("b");
    
        ThreadRun c = new ThreadRun(service) ;
        c.setName("C");
    
        a.start();
        b.start();
        c.start();
    
    }
}


class Service {
    private Semaphore semaphore = new Semaphore(2);

    public void testMethod() {
        try {
            semaphore.acquire();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " begin timer=" + System.currentTimeMillis());
            Thread.sleep(5000);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " end timer=" + System.currentTimeMillis());
            semaphore.release();
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class ThreadRun extends Thread {

    Service service ;
    public ThreadRun (Service service) {
        this.service = service ;
    }

    @Override
    public void run() {
        service.testMethod();
    }
}