JUC学习笔记 -- (12) Semaphore的用法

今天药忘吃喽~ 2022-04-17 03:21 164阅读 0赞

在并发编程中，Semaphore也是常用的一个辅助类。

Semaphore翻译成字面意思为 信号量，Semaphore可以控制同时访问的线程个数，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类位于java.util.concurrent包下，它提供了2个构造器：

//参数permits表示许可数目，即同时可以允许多少线程进行访问
    public Semaphore(int permits) {         
        sync = new NonfairSync(permits);
    
    }
    
    //这个多了一个参数fair表示是否是公平的，即等待时间越久的越先获取许可
    public Semaphore(int permits, boolean fair) { 
        sync = (fair)? new FairSync(permits) : new NonfairSync(permits);
    }

下面说一下Semaphore类中比较重要的几个方法，首先是acquire()、release()方法

public void acquire() throws InterruptedException {  }  //获取一个许可
    
    public void acquire(int permits) throws InterruptedException { }    //获取permits个许可
    
    public void release() { }          //释放一个许可
    
    public void release(int permits) { }    //释放permits个许可

acquire()用来获取一个许可，若无许可能够获得，则会一直等待，直到获得许可。

release()用来释放许可。注意，在释放许可之前，必须先获获得许可。

这4个方法都会被阻塞，如果想立即得到执行结果，可以使用下面几个方法：

//尝试获取一个许可，若获取成功，则立即返回true，若获取失败，则立即返回false
    public boolean tryAcquire() { };    
    
    //尝试获取一个许可，若在指定的时间内获取成功，则立即返回true，否则则立即返回false
    public boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };  
    
    //尝试获取permits个许可，若获取成功，则立即返回true，若获取失败，则立即返回false
    public boolean tryAcquire(int permits) { }; 
    
    //尝试获取permits个许可，若在指定的时间内获取成功，则立即返回true，否则则立即返回false
    public boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };

另外还可以通过availablePermits()方法得到可用的许可数目。

下面通过一个例子来看一下Semaphore的具体使用：

假若一个工厂有5台机器，但是有8个工人，一台机器同时只能被一个工人使用，只有使用完了，其他工人才能继续使用。那么我们就可以通过Semaphore来实现：

public class TestSemaphore {
    	public static void main(String[] args) {
    		int num = 8;  //一共8个工人
    		Semaphore semaphore = new Semaphore(5); //只有5台机器使用权
    		
    		for(int i=1;i<=num;i++){
    			new Work(i, semaphore).start();
    		}
    	}
    }
    
    class Work extends Thread{
    	private int num;
    	private Semaphore semaphore;
    
    	public Work(int num,Semaphore semaphore) {
    		this.num = num;
    		this.semaphore = semaphore;
    	}
    
    	@Override
    	public void run() {
    		try {
    			semaphore.acquire();
    			System.out.println("工人"+num+"占用机器生产...");
    			Thread.sleep(1000);
    			System.out.println("工人"+num+"使用完毕...");
    			semaphore.release();
    
    		} catch (InterruptedException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    	}
    }

执行结果:

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FiYzk5Nzk5NTY3NA_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

Semaphore其实和锁有点类似，它一般用于控制对某组资源的访问权限。

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