Semaphore信号量

1、Semaphore介绍

　　Semaphore 通常我们叫它信号量， 可以用来控制同时访问特定资源的线程数量，通过协调各个线程，以保证合理的使用资源。

2、Semaphore常用方法

acquire()  
获取一个令牌，在获取到令牌、或者被其他线程调用中断之前线程一直处于阻塞状态。
​
acquire(int permits)  
获取一个令牌，在获取到令牌、或者被其他线程调用中断、或超时之前线程一直处于阻塞状态。
    
acquireUninterruptibly() 
获取一个令牌，在获取到令牌之前线程一直处于阻塞状态（忽略中断）。
    
tryAcquire()
尝试获得令牌，返回获取令牌成功或失败，不阻塞线程。
​
tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit)
尝试获得令牌，在超时时间内循环尝试获取，直到尝试获取成功或超时返回，不阻塞线程。
​
release()
释放一个令牌，唤醒一个获取令牌不成功的阻塞线程。
​
hasQueuedThreads()
等待队列里是否还存在等待线程。
​
getQueueLength()
获取等待队列里阻塞的线程数。
​
drainPermits()
清空令牌把可用令牌数置为0，返回清空令牌的数量。
​
availablePermits()
返回可用的令牌数量。

3、使用场景，LeetCode多线程题

我们提供一个类：

class FooBar {
  public void foo() {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
      print("foo");
    }
  }

  public void bar() {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
      print("bar");
    }
  }
}
两个不同的线程将会共用一个 FooBar 实例。其中一个线程将会调用 foo() 方法，另一个线程将会调用 bar() 方法。

请设计修改程序，以确保 "foobar" 被输出 n 次。

 

解决代码：

class FooBar {
    private int n;

    public FooBar(int n) {
        this.n = n;
    }
    // 创建执行foo和bar的信号量
    Semaphore fooSemaphore = new Semaphore(1); // 默认可执行
    Semaphore barSemaphore = new Semaphore(0);
    public void foo(Runnable printFoo) throws InterruptedException {

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            fooSemaphore.acquire();
            // printFoo.run() outputs "foo". Do not change or remove this line.
            printFoo.run();
            barSemaphore.release();
        }
    }

    public void bar(Runnable printBar) throws InterruptedException {

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            barSemaphore.acquire();
            // printBar.run() outputs "bar". Do not change or remove this line.
            printBar.run();
            fooSemaphore.release();
        }
    }
}