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  • 《转》Java 信号量 Semaphore 介绍

    该文章转自:http://www.cnblogs.com/whgw/archive/2011/09/29/2195555.html

    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。比如在Windows下可以设置共享文件的最大客户端访问个数。 

    Semaphore实现的功能就类似厕所有5个坑,假如有10个人要上厕所,那么同时只能有多少个人去上厕所呢?同时只能有5个人能够占用,当5个人中 的任何一个人让开后,其中等待的另外5个人中又有一个人可以占用了。另外等待的5个人中可以是随机获得优先机会,也可以是按照先来后到的顺序获得机会,这取决于构造Semaphore对象时传入的参数选项。单个信号量的Semaphore对象可以实现互斥锁的功能,并且可以是由一个线程获得了“锁”,再由另一个线程释放“锁”,这可应用于死锁恢复的一些场合。

    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。 

    下面的Demo中申明了一个只有5个许可的Semaphore,而有20个线程要访问这个资源,通过acquire()和release()获取和释放访问许可。

     1 package com.test;
     2 
     3 import java.util.concurrent.ExecutorService;
     4 
     5 import java.util.concurrent.Executors;
     6 
     7 import java.util.concurrent.Semaphore;
     8 
     9 public class TestSemaphore {
    10 
    11                 public static void main(String[] args) {
    12 
    13                 // 线程池
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    15                 ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
    16 
    17                 // 只能5个线程同时访问
    18 
    19                 final Semaphore semp = new Semaphore(5);
    20 
    21                  // 模拟20个客户端访问
    22 
    23                  for (int index = 0; index < 20; index++) {
    24 
    25                               final int NO = index;
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    27                               Runnable run = new Runnable() {
    28 
    29                                                  public void run() {
    30 
    31                                                             try {
    32 
    33                                                                     // 获取许可
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    35                                                                     semp.acquire();
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    37                                                                     System.out.println("Accessing: " + NO);
    38 
    39                                                                     Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
    40 
    41                                                                     // 访问完后,释放
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    43                                                                     semp.release();
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    45                                                                     System.out.println("-----------------"+semp.availablePermits());
    46 
    47                                                             } catch (InterruptedException e) {
    48 
    49                                                                     e.printStackTrace();
    50 
    51                                                             }
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    53                                                   }
    54 
    55                                       };
    56 
    57                       exec.execute(run);
    58 
    59              }
    60 
    61              // 退出线程池
    62 
    63              exec.shutdown();
    64 
    65        }
    66 
    67 } 

    执行结果如下:

    Accessing: 0

    Accessing: 1

    Accessing: 3

    Accessing: 4

    Accessing: 2

    -----------------0

    Accessing: 6

    -----------------1

    Accessing: 7

    -----------------1

    Accessing: 8

    -----------------1

    Accessing: 10

    -----------------1

    Accessing: 9

    -----------------1

    Accessing: 5

    -----------------1

    Accessing: 12

    -----------------1

    Accessing: 11

    -----------------1

    Accessing: 13

    -----------------1

    Accessing: 14

    -----------------1

    Accessing: 15

    -----------------1

    Accessing: 16

    -----------------1

    Accessing: 17

    -----------------1

    Accessing: 18

    -----------------1

    Accessing: 19

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