Java并发 - Semaphore（信号量）

蔚落 2022-09-07 05:49 252阅读 0赞

应用场景：多个共享资源互斥、并发限流（如Hystrix）。

信号量是操作系统中，实现进程间资源的互斥与同步。信号量维护了一组许可证，以约束访问被限制资源的线程数。

Java并发包中的 Semaphore 可以控制某个资源被同时访问的任务数，它通过acquire（）获取一个许可，release（）释放一个许可。可以通过availablePermits() 方法得到可用的许可数量。

如果被同时访问的任务数已满，则其他acquire的任务进入等待状态，直到有一个任务被release掉，它才能得到许可。

## 一、应用示例 ##

public void testSemaphore() { 
        // 允许量为3，假设为3个停车位
        Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
    
        for (int i = 0; i < 6; i++) { 
            new Thread(() -> { 
                try { 
                    semaphore.acquire();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "抢到车位");
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "离开车位");
                } catch (InterruptedException e) { 
                    e.printStackTrace();
                } finally { 
                    semaphore.release();
                }
    
            }, "" + i).start();
        }
    }

运行结果

0抢到车位
    1抢到车位
    2抢到车位
    1离开车位
    2离开车位
    0离开车位
    4抢到车位
    3抢到车位
    5抢到车位
    3离开车位
    5离开车位
    4离开车位

## 二、源码阅读 ##

Semaphore使用的是AQS的机制

public class Semaphore implements java.io.Serializable { 
         private final Sync sync;
         abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer { ...}
        ...
    }

Semaphore是如何获取信号量的？

public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)
        throws InterruptedException { 
        if (Thread.interrupted())
            throw new InterruptedException();
        // 信号量是非独占资源，使用共享锁来获取信号量
        if (tryAcquireShared(arg) < 0)
            doAcquireSharedInterruptibly(arg);
    }