Semaphore

小灰灰 2020-05-14 15:13 748阅读 0赞

**Semaphore**
`Semaphore`翻译成字面意思为 信号量，**Semaphore可以控同时访问的线程个数，通过 acquire() 获取一个许可，如果没有就等待，而 release() 释放一个许可**。

Semaphore类位于java.util.concurrent包下，它提供了2个构造器：

| **构造方法**                                    | **说明**                                                     |
| ----------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| public Semaphore(int permits) { }               | 参数permits表示许可数目，即同时可以允许多少线程进行访问      |
| public Semaphore(int permits, boolean fair) { } | 这个多了一个参数fair表示是否是公平的，即等待时间越久的越先获取许可 |

下面说一下Semaphore类中比较重要的几个方法，首先是acquire()、release()方法：

| **方法**                                                     | **说明**            |
| ------------------------------------------------------------ | ------------------- |
| public void acquire() throws InterruptedException {  }       | //获取一个许可      |
| public void acquire(int permits) throws InterruptedException { } | //获取permits个许可 |
| public void release() { }                                    | //释放一个许可      |
| public void release(int permits) { }                         | //释放permits个许可 |

acquire()用来获取一个许可，若无许可能够获得，则会一直等待，直到获得许可。

release()用来释放许可。注意，在释放许可之前，必须先获获得许可。

这4个方法都会被阻塞，如果想立即得到执行结果，可以使用下面几个方法：

| public boolean tryAcquire() { };   //尝试获取一个许可，若获取成功，则立即返回true，若获取失败，则立即返回false |
| ------------------------------------------------------------ |
| public boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };  //尝试获取一个许可，若在指定的时间内获取成功，则立即返回true，否则则立即返回false |
| public boolean tryAcquire(int permits) { }; //尝试获取permits个许可，若获取成功，则立即返回true，若获取失败，则立即返回false |
| public boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { }; //尝试获取permits个许可，若在指定的时间内获取成功，则立即返回true，否则则立即返回false |

另外还可以通过`availablePermits()`方法得到可用的许可数目。

下面通过一个例子来看一下Semaphore的具体使用：

假若一个工厂有5台机器，但是有8个工人，一台机器同时只能被一个工人使用，只有使用完了，其他工人才能继续使用。那么我们就可以通过Semaphore来实现：

```java
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int N = 8;            //工人数
        Semaphore semaphore = new Semaphore(5); //机器数目
        for(int i=0;i<N;i++)
            new Worker(i,semaphore).start();
    }
     
    static class Worker extends Thread{
        private int num;
        private Semaphore semaphore;
        public Worker(int num,Semaphore semaphore){
            this.num = num;
            this.semaphore = semaphore;
        }
         
        @Override
        public void run() {
            try {
                semaphore.acquire();
                System.out.println("工人"+this.num+"占用一个机器在生产...");
                Thread.sleep(2000);
                System.out.println("工人"+this.num+"释放出机器");
                semaphore.release();           
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
```

执行结果：

```java
工人0占用一个机器在生产...
工人1占用一个机器在生产...
工人2占用一个机器在生产...
工人4占用一个机器在生产...
工人5占用一个机器在生产...
工人0释放出机器
工人2释放出机器
工人3占用一个机器在生产...
工人7占用一个机器在生产...
工人4释放出机器
工人5释放出机器
工人1释放出机器
工人6占用一个机器在生产...
工人3释放出机器
工人7释放出机器
工人6释放出机器
```