该文章转自:http://www.cnblogs.com/whgw/archive/2011/09/29/2195555.html

Semaphore当前在多线程环境下被扩放使用,操作系统的信号量是个很重要的概念,在进程控制方面都有应用。Java 并发库 的Semaphore 可以很轻松完成信号量控制,Semaphore可以控制某个资源可被同时访问的个数,通过 acquire() 获取一个许可,如果没有就等待,而 release() 释放一个许可。比如在Windows下可以设置共享文件的最大客户端访问个数。 

Semaphore实现的功能就类似厕所有5个坑,假如有10个人要上厕所,那么同时只能有多少个人去上厕所呢?同时只能有5个人能够占用,当5个人中 的任何一个人让开后,其中等待的另外5个人中又有一个人可以占用了。另外等待的5个人中可以是随机获得优先机会,也可以是按照先来后到的顺序获得机会,这取决于构造Semaphore对象时传入的参数选项。单个信号量的Semaphore对象可以实现互斥锁的功能,并且可以是由一个线程获得了“锁”,再由另一个线程释放“锁”,这可应用于死锁恢复的一些场合。

Semaphore维护了当前访问的个数,提供同步机制,控制同时访问的个数。在数据结构中链表可以保存“无限”的节点,用Semaphore可以实现有限大小的链表。另外重入锁 ReentrantLock 也可以实现该功能,但实现上要复杂些。 

下面的Demo中申明了一个只有5个许可的Semaphore,而有20个线程要访问这个资源,通过acquire()和release()获取和释放访问许可。

 1 package com.test;
 2 
 3 import java.util.concurrent.ExecutorService;
 4 
 5 import java.util.concurrent.Executors;
 6 
 7 import java.util.concurrent.Semaphore;
 8 
 9 public class TestSemaphore {
10 
11                 public static void main(String[] args) {
12 
13                 // 线程池
14 
15                 ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
16 
17                 // 只能5个线程同时访问
18 
19                 final Semaphore semp = new Semaphore(5);
20 
21                  // 模拟20个客户端访问
22 
23                  for (int index = 0; index < 20; index++) {
24 
25                               final int NO = index;
26 
27                               Runnable run = new Runnable() {
28 
29                                                  public void run() {
30 
31                                                             try {
32 
33                                                                     // 获取许可
34 
35                                                                     semp.acquire();
36 
37                                                                     System.out.println("Accessing: " + NO);
38 
39                                                                     Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
40 
41                                                                     // 访问完后,释放
42 
43                                                                     semp.release();
44 
45                                                                     System.out.println("-----------------"+semp.availablePermits());
46 
47                                                             } catch (InterruptedException e) {
48 
49                                                                     e.printStackTrace();
50 
51                                                             }
52 
53                                                   }
54 
55                                       };
56 
57                       exec.execute(run);
58 
59              }
60 
61              // 退出线程池
62 
63              exec.shutdown();
64 
65        }
66 
67 } 

执行结果如下:

Accessing: 0

Accessing: 1

Accessing: 3

Accessing: 4

Accessing: 2

-----------------0

Accessing: 6

-----------------1

Accessing: 7

-----------------1

Accessing: 8

-----------------1

Accessing: 10

-----------------1

Accessing: 9

-----------------1

Accessing: 5

-----------------1

Accessing: 12

-----------------1

Accessing: 11

-----------------1

Accessing: 13

-----------------1

Accessing: 14

-----------------1

Accessing: 15

-----------------1

Accessing: 16

-----------------1

Accessing: 17

-----------------1

Accessing: 18

-----------------1

Accessing: 19