并发包中的 Semaphore 的使用

淡淡的烟草味﹌ 2022-05-18 07:18 169阅读 0赞

**`Semaphore`定义：**  
一个计数信号量。它通过控制一定数量的允许（permit）的方式，来达到限制通用资源访问的目的。你可以想象一下这个场景，在车站、机场等出租车时，当很多空出租车就位时，为防止过度拥挤，调度员指挥排队等待坐车的队伍一次进来 5 个人上车，等这 5 个人坐车出发，再放进去下一批，这和 Semaphore 的工作原理有些类似。

**使用示例：**

public class SemaphoreDemo implements Runnable { 
    
        private String name;
        private Semaphore semaphore;
        public SemaphoreDemo(Semaphore semaphore) { 
            this.semaphore = semaphore;
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
            /* 给定的许可数 5,限制每次5个线程进入 */
            Semaphore semaphore = new Semaphore(5);
            for (int i = 0; i < 10; i++) { 
                Thread t = new Thread(new SemaphoreDemo(semaphore));
                t.start();
            }
        }
    
        @Override
        public void run() { 
            try { 
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"等待获取许可");
                /* 从此信号量获取一个许可，在获取到一个许可前将一直将线程阻塞 */
                semaphore.acquire();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取到一个许可");
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace();
            } finally { 
                /* 释放给定数目的许可，其他线程才能获取到 */
                semaphore.release();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"释放一个许可");
            }
        }
    }

根据上面的代码，10个线程一次只能有5个获取到`许可`（另外5个进入等待），当有释放`许可`的时候其他的线程才能再次获取，并进入操作。

若将`释放许可`的操作注释，其他线程会无法继续执行其他操作，继续处于等待状态。

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## 总结： ##

如果 `Semaphore`的数值被初始化为 1，那么一个线程就可以通过 `acquire ()`进入互斥状态，本质上和互斥锁是非常相似的。但是区别也非常明显，比如互斥锁是有持有者的，而对于 `Semaphore`这种计数器结构，虽然有类似功能，但其实不存在真正意义的持有者，除非我们进行扩展包装。

信号量其底层实现是基于AQS，通过操作AQS中的`state`来完成的。非常简单，这里就不追溯源码了。