Semaphore — 多线程中的信号量

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1.Semaphore简介

Semaphore——信号量,通过信号量可以对

同一资源

访问做

数量的限制



控制并发的线程数

)。synchronized或者ReentrantLock都是限定每次只能有一个线程并发访问共享资源;而

Semaphore可以控制更多数量的线程访问资源,但是不能超过信号量的准入数。

可以把它简单的理解成我们停车场入口立着的那个显示屏,每有一辆车进入停车场显示屏就会显示剩余车位减1,每有一辆车从停车场出去,显示屏上显示的剩余车辆就会加1,当显示屏上的剩余车位为0时,停车场入口的栏杆就不会再打开,车辆就无法进入停车场了,直到有一辆车从停车场出去为止。

  • 原理:允许特定数量的线程同时执行。调用acquire()方法获取锁,调用release()方法释放锁

  • 适用场景:允许特定数量线程同时执行的场景

2.Semaphore的使用

2.1 常用方法

//构造方法——使用指定许可的线程数量创建Semaphore对象,默认采用非公平策略
public Semaphore(int permits)
public Semaphore(int permits, boolean fair) //公平与非公平的区别:是不是会先判断是否有线程在排队,然后再进行CAS减操作
​
//获取许可:获取到许可就可以继续执行访问共享资源,获取不到就阻塞等待其他线程归还许可。
public void acquire() throws InterruptedException
​
//释放许可
public void release()

2.2 使用举例

//场景:停车场
public static void main(String[] args) {
    //创建Semaphore对象,设置许可数 (AQS.state)
    Semaphore semaphore = new Semaphore(5);
    
    Stream.iterate(1,item->item+1).limit(15).forEach(i->{
        new Thread(()->{
            try {
                semaphore.acquire();//获取令牌进入停车场,(state-1,记录当前可用的许可数量)
                
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"成功进入停车场!!");
                Thread.sleep(new Random().nextInt(10000));//模拟车辆在停车场停留时间
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"【驶出】停车场!!");
                
                semaphore.release();//释放令牌,腾出停车场车位(state+1,唤醒队列中阻塞的线程尝试获取许可)
                
            }catch (InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }

        },i+"号车").start();
    });
}



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