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Java并發(fā)編程之工具類Semaphore的使用

更新時(shí)間：2021年06月02日 17:16:51 作者：小志的博客

目前幾乎所有的語(yǔ)言都支持信號(hào)量機(jī)制,Java也不例外.Java中提供了Semaphore并發(fā)工具類來(lái)支持信號(hào)量機(jī)制,下面我們就來(lái)了解Java實(shí)現(xiàn)的信號(hào)量機(jī)制，文中有非常詳細(xì)的介紹,需要的朋友可以參考下

一、Semaphore的理解

Semaphore屬于java.util.concurrent包；
Semaphore翻譯成字面意思為信號(hào)量，Semaphore可以控制同時(shí)訪問(wèn)的線程個(gè)數(shù)，通過(guò)acquire()獲取一個(gè)許可，如果沒(méi)有就等待，而release()釋放一個(gè)許可。

二、Semaphore類中常用方法

在這里插入圖片描述

public void acquire() 用來(lái)獲取一個(gè)許可，若無(wú)許可能夠獲得，則會(huì)一直等待，直到獲得許可。
public void acquire(int permits) 獲取permits個(gè)許可。
public void release() 釋放許可。注意，在釋放許可之前，必須先獲得許可。
public void release(int permits) 釋放permits個(gè)許可。
注：以上4個(gè)方法都會(huì)被阻塞，如果想立即得到執(zhí)行結(jié)果，可以使用下面幾個(gè)方法。
public boolean tryAcquire() 嘗試獲取一個(gè)許可，若獲取成功，則立即放回true，若獲取失敗，則立即返回false
public boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit) 嘗試獲取一個(gè)許可，若在指定的時(shí)間內(nèi)獲取成功，則立即放回true。否則立即返回false
public boolean tryAcquire(int permits) 嘗試獲取permits個(gè)許可。若獲取成功，則立即放回true，，若獲取失敗，則立即返回false。
public boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit)嘗試獲取permits個(gè)許可。若在指定的時(shí)間內(nèi)獲取成功，則立即返回true，否則則立即返回false。
還可以通過(guò)availablePermits()方法得到可用的許可數(shù)目。

三、Semaphore類的使用示例

使用場(chǎng)景：
停車場(chǎng)容納總停車量5，
停車場(chǎng)剩余車位不足時(shí)，車輛只能在外面等待。
每有一輛車駛出停車場(chǎng)后，顯示牌的剩余車位數(shù)響應(yīng)的加1。
當(dāng)一輛車進(jìn)入停車場(chǎng)后，顯示牌的剩余車位數(shù)響應(yīng)的減1.

1.代碼

package com.xz.thread.Semaphore;

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

/**
 * @description:  停車場(chǎng)容納總停車量5，
 *                停車場(chǎng)剩余車位不足時(shí)，車輛只能在外面等待。
 *                每有一輛車駛出停車場(chǎng)后，顯示牌的剩余車位數(shù)響應(yīng)的加1。
 *                當(dāng)一輛車進(jìn)入停車場(chǎng)后，顯示牌的剩余車位數(shù)響應(yīng)的減1.
 * @author: xz
 * @create: 2021-05-31 21:03
 */
public class Demo {

    //停車場(chǎng)停車方法
    public void stopCar(Semaphore  semaphore){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 來(lái)到停車場(chǎng)。");

        if(semaphore.availablePermits()==0){
            System.out.println("車位不足，請(qǐng)耐心等待。。。。");
        }

        //獲取令牌嘗試進(jìn)入停車場(chǎng)
        try {
            semaphore.acquire();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 成功進(jìn)入停車場(chǎng)。");

        //模擬車輛在停車場(chǎng)停留的時(shí)間
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(5000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 駛出停車場(chǎng)。");

        //釋放令牌，騰出停車場(chǎng)車位
        semaphore.release();

    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo d=new Demo();
        //停車場(chǎng)同時(shí)容納的車輛5
        Semaphore semaphore = new Semaphore(5);

        //模擬10輛車進(jìn)入停車場(chǎng)
        for(int i=1;i<=10;i++){
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    d.stopCar(semaphore);
                }
            },i+"號(hào)車").start();
        }
    }
}

2.運(yùn)行main函數(shù)，輸出結(jié)果如下：

1號(hào)車來(lái)到停車場(chǎng)。
3號(hào)車來(lái)到停車場(chǎng)。
3號(hào)車成功進(jìn)入停車場(chǎng)。
7號(hào)車來(lái)到停車場(chǎng)。
1號(hào)車成功進(jìn)入停車場(chǎng)。
7號(hào)車成功進(jìn)入停車場(chǎng)。
2號(hào)車來(lái)到停車場(chǎng)。
2號(hào)車成功進(jìn)入停車場(chǎng)。
8號(hào)車來(lái)到停車場(chǎng)。
8號(hào)車成功進(jìn)入停車場(chǎng)。
4號(hào)車來(lái)到停車場(chǎng)。
車位不足，請(qǐng)耐心等待。。。。
6號(hào)車來(lái)到停車場(chǎng)。
車位不足，請(qǐng)耐心等待。。。。
5號(hào)車來(lái)到停車場(chǎng)。
車位不足，請(qǐng)耐心等待。。。。
9號(hào)車來(lái)到停車場(chǎng)。
車位不足，請(qǐng)耐心等待。。。。
10號(hào)車來(lái)到停車場(chǎng)。
車位不足，請(qǐng)耐心等待。。。。
8號(hào)車駛出停車場(chǎng)。
4號(hào)車成功進(jìn)入停車場(chǎng)。
4號(hào)車駛出停車場(chǎng)。
6號(hào)車成功進(jìn)入停車場(chǎng)。
3號(hào)車駛出停車場(chǎng)。
5號(hào)車成功進(jìn)入停車場(chǎng)。
1號(hào)車駛出停車場(chǎng)。
9號(hào)車成功進(jìn)入停車場(chǎng)。
7號(hào)車駛出停車場(chǎng)。
10號(hào)車成功進(jìn)入停車場(chǎng)。
2號(hào)車駛出停車場(chǎng)。
6號(hào)車駛出停車場(chǎng)。
10號(hào)車駛出停車場(chǎng)。
5號(hào)車駛出停車場(chǎng)。
9號(hào)車駛出停車場(chǎng)。
Process finished with exit code 0。