java高级之信号灯Semaphore
2024-08-27 18:32:30
1、Semaphore概念
Semaphore是Java1.5之后提供的一种同步工具,Semaphore可以维护访问自身线程个数,并提供了同步机制。使用Semaphore可以控制同时访问资源的线程个数,通过 acquire() 获取一个许可,如果没有就等待,而release() 释放一个许可。
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去占用了。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,所以单个信号量的Semaphore对象的功能就和synchronized实现互斥是共同的
2、功能扩展
1、Semaphore往往结合线程池使用,比如建立一个固定大小为10的线程池,最多线程并发数为10个,当你提交20个任务到线程池的时候,线程池会安排这10个线程优先接待20个任务中的10个,当优先安排的10个中有完成的会去接待剩下的10个任务中的某一个任务,直到执行完所有任务为止。但是如果此时引入了Semaphore对象,所传的值是5的时候,那么这线程池中10个线程只有5个能够并发执行,此时就做到了限量访问的作用。
2、当Semaphore构造方法中传入的参数是1的时候,此时线程并发数最多是1个,即是线程安全的,这种方式也可以做到现场互斥。Java实现互斥线程同步有三种方式synchronized、lock 、单Semaphore
3、Semaphore的使用demo如下
- public class SemahoreDemo {
- public static void main(String[] args) {
- ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
- final Semaphore semaphore = new Semaphore(1,true);
- for(int i=0;i<10;i++){
- Runnable runnable = new Runnable() {
- @Override
- public void run() {
- try {
- semaphore.acquire();
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- System.err.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"进入,已有"+(3-semaphore.availablePermits())+"并发");
- try {
- Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"即将离开");
- semaphore.release();
- System.err.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"已经离开"+"当前并发数:"+(3-semaphore.availablePermits()));
- }
- };
- executorService.execute(runnable);
- }
- executorService.shutdown();
- }
- }
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