控制并发线程数的Semaphore

旧城等待， 2023-06-12 05:28 3阅读 0赞

--------------------

内容出自《Java并发编程的艺术》

--------------------

Semaphore（信号量）是用来控制同时访问特定资源的线程数量，它通过协调各个线程，以保证合理的使用公共资源。

多年以来，我都觉得从字面上很难理解Semaphore所代表的含义，只能把它比作是控制流量的红绿灯。比如xx马路要限制流量，只允许同时有一百辆车在这条路上行驶，其他的都必须在路口等待，所以前一百辆车会看到绿灯，可以开进这条马路，后面的车会看到红灯，不能驶入xx马路，但是如果前一百辆车中有5辆车已经离开了xx马路，那么后面就允许有5辆车驶入马路，这个例子里说的车就是线程，驶入马路就表示线程在执行，离开马路就表示线程执行完成，看见红灯就表示线程被阻塞，不能执行。

# 应用场景 #

Semaphore可以用于做流量控制，特别是公用资源有限的应用场景，比如数据库连接。

假如有一个需求，要读取几万个文件的数据，因为都是IO密集型任务，我们可以启动几十个线程并发的读取，但是如果读到内存后，还需要存储到数据库中，而数据库的连接数只有10个，这是我们必须控制只有10个线程同时获取数据库连接保存数据，否则会报错无法获取数据库连接。这个时候，就可以使用Semaphore来做流量控制，代码如下：

public class SemaphoreTest { 
        private static final int THREAD_COUNT = 30;
        private static ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_COUNT);
        private static Semaphore s = new Semaphore(10);
    
        public static void main(String[] args) { 
            for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++) { 
                threadPool.execute(new Runnable() { 
                    @Override
                    public void run() { 
                        try { 
                            s.acquire();
                            System.out.println("save data");
                            s.release();
                        } catch (InterruptedException e) { 
                        }
                    }
                });
            }
            threadPool.shutdown();
        }
    }

在代码中，虽然有30个线程在执行，但是只允许10个并发执行。Semaphore的构造方法Semaphore（int permits）接受一个整型的数字，表示可用的许可证数量。Semaphore（10）表示允许10个线程获取许可证，也就是最大并发数是10。Semaphore的用法也很简单，首先线程使用Semaphore的acquire()方法获取一个许可证，使用完之后调用release()方法归还许可证。还可以用tryAcquire()方法尝试获取许可证。