Java 信号量 Semaphore，javasemaphore,Java 信号量 Sem

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Java 信号量 Semaphore 介绍

Semaphore当前在多线程环境下被扩放使用，操作系统的信号量是个很重要的概念，在进程控制方面都有应用。Java 并发库 的Semaphore 可以很轻松完成信号量控制，Semaphore可以控制某个资源可被同时访问的个数，通过 acquire() 获取一个许可，如果没有就等待，而 release() 释放一个许可。比如在Windows下可以设置共享文件的最大客户端访问个数。

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。

Semaphore维护了当前访问的个数，提供同步机制，控制同时访问的个数。在数据结构中链表可以保存“无限”的节点，用Semaphore可以实现有限大小的链表。另外重入锁 ReentrantLock 也可以实现该功能，但实现上要复杂些。

下面的Demo中申明了一个只有5个许可的Semaphore，而有20个线程要访问这个资源，通过acquire()和release()获取和释放访问许可。

package com.test;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.Semaphore;public class TestSemaphore {                public static void main(String[] args) {                // 线程池                ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();                // 只能5个线程同时访问                final Semaphore semp = new Semaphore(5);                 // 模拟20个客户端访问                 for (int index = 0; index < 20; index++) {                              final int NO = index;                              Runnable run = new Runnable() {                                                 public void run() {                                                            try {                                                                    // 获取许可                                                                    semp.acquire();                                                                    System.out.println("Accessing: " + NO);                                                                    Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));                                                                    // 访问完后，释放                                                                    semp.release();                                                                    System.out.println("-----------------"+semp.availablePermits());                                                            } catch (InterruptedException e) {                                                                    e.printStackTrace();                                                            }                                                  }                                      };                      exec.execute(run);             }             // 退出线程池             exec.shutdown();       }} 

执行结果如下：

Accessing: 0Accessing: 1Accessing: 3Accessing: 4Accessing: 2-----------------0Accessing: 6-----------------1Accessing: 7-----------------1Accessing: 8-----------------1Accessing: 10-----------------1Accessing: 9-----------------1Accessing: 5-----------------1Accessing: 12-----------------1Accessing: 11-----------------1Accessing: 13-----------------1Accessing: 14-----------------1Accessing: 15-----------------1Accessing: 16-----------------1Accessing: 17-----------------1Accessing: 18-----------------1Accessing: 19