Java Semaphore类介绍及代码示例

亦凉 2023-10-12 09:43 15阅读 0赞

## 介绍 ##

`Semaphore` 是 Java 中的一个并发类，用于控制并发访问资源的线程数量。它可以用来限制同时访问某个资源的线程数量，或者在有限资源池中进行资源分配。

`Semaphore` 维护了一个许可计数，表示可用的许可数量。线程可以通过调用 `acquire` 方法获取许可，如果许可数量为正，则线程可以立即获取许可；否则，线程将被阻塞，直到有其他线程释放许可。每个成功获取许可的线程都需要调用 `release` 方法来释放许可，以便其他线程可以获取许可。

`Semaphore` 类提供了以下常用方法：

*  `acquire()`：获取一个许可，如果没有可用的许可，则线程将被阻塞，直到有其他线程释放许可。
 *  `acquire(int permits)`：获取指定数量的许可，如果可用许可数量不足，则线程将被阻塞，直到有其他线程释放足够数量的许可。
 *  `release()`：释放一个许可，将许可数量加一。
 *  `release(int permits)`：释放指定数量的许可，将许可数量加上指定数量。
 *  `availablePermits()`：返回当前可用的许可数量。

## 示例 ##

下面是一个使用 `Semaphore` 的示例，展示了如何限制同时访问资源的线程数量：

import java.util.concurrent.Semaphore;
    
    public class SemaphoreExample {
        
        private static final int THREAD_COUNT = 5;
        private static final int MAX_CONCURRENT_TASKS = 2;
    
        private static Semaphore semaphore = new Semaphore(MAX_CONCURRENT_TASKS);
    
        public static void main(String[] args) {
        
            for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++) {
        
                Thread thread = new Thread(new Task());
                thread.start();
            }
        }
    
        static class Task implements Runnable {
        
            @Override
            public void run() {
        
                try {
        
                    System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " is waiting for a permit.");
                    semaphore.acquire();
                    System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " gets a permit.");
    
                    // 模拟任务执行
                    Thread.sleep(2000);
    
                    System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " releases the permit.");
                    semaphore.release();
                } catch (InterruptedException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

在上述示例中，我们创建了一个包含 5 个线程的线程池。通过 `Semaphore`，我们限制了同时执行的任务数量为 2。每个线程在执行任务之前通过 `acquire` 方法获取许可，然后执行任务，最后通过 `release` 方法释放许可。在任意时刻，最多只有两个线程可以同时执行任务，其他线程需要等待许可的释放。

注意，`Semaphore` 是一个计数信号量，可以用于限制许可数量，但它本身并不能保证线程安全。在多线程环

境中，如果需要保证线程安全，还需要使用其他的同步机制，如锁或原子操作。