Java并發(fā)編程之Semaphore（信號量）詳解及實例

更新時間：2017年06月05日 15:21:42 投稿：lqh

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Java并發(fā)編程之Semaphore（信號量）詳解及實例

概述

通常情況下，可能有多個線程同時訪問數目很少的資源，如客戶端建立了若干個線程同時訪問同一數據庫，這勢必會造成服務端資源被耗盡的地步，那么怎樣能夠有效的來控制不可預知的接入量呢？及在同一時刻只能獲得指定數目的數據庫連接，在JDK1.5 java.util.concurrent 包中引入了Semaphore（信號量），信號量是在簡單上鎖的基礎上實現的,相當于能令線程安全執(zhí)行，并初始化為可用資源個數的計數器，通常用于限制可以訪問某些資源（物理或邏輯的）的線程數目。例如我們可以將一個信號量初始化為可獲得的數據庫連接個數。一旦某個線程獲得了信號量，可獲得的數據庫連接數減1。線程消耗完資源并釋放該資源時，計數器就會加1。當信號量控制的所有資源都已被占用時，若有線程試圖訪問此信號量，則會進入阻塞狀態(tài)，直到有可用資源被釋放。簡單理解就是：如去銀行辦理業(yè)務，只有6個窗口，所以可同時給6個客戶辦理業(yè)務，其他客戶只能等待，當有其中一個窗口辦理完業(yè)務時就會通知下一個客戶辦理。

主要方法

1、構造方法

Semaphore提供了一個帶有boolean參數的構造方法，true代表公平鎖，false代表非公平鎖，默認實現是非公平鎖

Semaphore(int permits) //創(chuàng)建具有給定許可數的非公平Semaphore
Semaphore(int permits, boolean fair) //創(chuàng)建具有給定許可數的公平（true）或非公平（false）Semaphore

2、普通方法

public void acquire() //從此信號量獲取一個許可，在提供一個許可前一直將線程阻塞，否則線程被中斷
public void acquire(int permits) //從此信號量獲取給定數目的許可，在提供這些許可前一直將線程阻塞，或者線程已被中斷
public void release() //釋放一個許可，將可用的許可數增加 1
public void release(int permits) //釋放給定數目的許可，將其返回到信號量
public boolean isFair() //如果此信號量的公平設置為 true，則返回 true

3、我們來模擬客戶在銀行辦理業(yè)務的場景示例

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Semaphore;

public class BankService {

  public static void main(String[] args) {
   Runnable customer = new Runnable() {
     final Semaphore availableWindow = new Semaphore(5, true);
     int count = 1;
     @Override
     public void run() {
      int time = (int) (Math.random() * 10 + 3);
      int num = count++;
      try {
        availableWindow.acquire();
        System.out.println("正在為第【" + num + "】個客戶辦理業(yè)務，需要時間：" + time + "s！");
        Thread.sleep(time * 1000);
        if (availableWindow.hasQueuedThreads()) {
         System.out.println("第【" + num + "】個客戶已辦理完業(yè)務，有請下一位！");
        } else {
         System.out.println("第【" + num + "】個客戶已辦理完業(yè)務，沒有客戶了，休息中！");
        }
        availableWindow.release();
      } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
      }
     }
   };

   for (int i = 1; i < 10; i++) {
     new Thread(customer).start();
   }
  }
}

4、運行結果