Java Semaphore 信号量详解

Semaphore基本使用场景

Semaphore的基本使用场景是限制一定数量的线程能够去执行.

举个简单的例子: 一个单向隧道能同时容纳10个小汽车或5个卡车通过(1个卡车等效与2个小汽车), 而隧道入口记录着当前已经在隧道内的汽车等效比重. 比如1个小汽车和1个卡车, 则隧道入口显示3. 若隧道入口显示10表示已经满了. 当汽车驶出隧道之后, 隧道入口显示的数字则会相应的减小. 于这个示例相符合场景非常适合用信号量.

Semaphore在构造的时候, 可以传入一个int. 表示有多少许可(permit). 线程获取锁的时候, 要告诉信号量使用多少许可(类比与小汽车和卡车), 当线程要使用的许可不足时, 则调用的线程则会被阻塞. 可以和上面简单的举例进行初步理解.

Semaphore - 信号量

下面是简单代码示范.

public static void main(String[] args) {
    // 表示有2个许可.
    Semaphore sem = new Semaphore(2);
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        new Thread(() -> {
            try {
                // 默认使用一个许可.
                sem.acquire();
                System.out.println(Thread.currentThread() + " I get it.");
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
                System.out.println(Thread.currentThread() + " I release it.");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                sem.release();
            }
        }).start();
    }
}

 

代码输出如下:

Thread[Thread-0,5,main] I get it.
Thread[Thread-1,5,main] I get it.
Thread[Thread-1,5,main] I release it.
Thread[Thread-0,5,main] I release it.
Thread[Thread-2,5,main] I get it.
Thread[Thread-2,5,main] I release it.

上述大致可以分为以下三步:

1. 第一步: 首先线程0和1, 获取锁. 线程3被被阻塞.
2. 第二步: 3秒过后, 线程0和线程1分别释放锁,
3. 第三步: 线程2可以获得到锁.

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