同步工具之Semaphore實現信號燈

Semaphore(信號燈)是一個線程工具，Semaphore能夠控制同時訪問資源的個數，並提供了同步機制。假設有3個信號燈，3個信號燈都亮，那麼來的線程就能夠運行，每個線程運行，就會拿走一個信號燈，假如來了3個線程，那麼這3個信號燈就都被拿走了，其它再來的線程就等待。當執行的3個線程某個結束時，把信號燈還回來，那麼就能夠有新的線程繼續執行。例如，能夠實現一個文件容許的併發訪問數。假如一個文件只容許3個線程訪問，如今來了5個線程，另外2個只能等，看誰先把燈拿走，誰就先執行。看下面的例子。

• 1-1 一個Semaphore信號燈的例子

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreTest {//信號燈測試
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();//線程池，放10個任務，會開啓10個線程
        final  Semaphore sp = new Semaphore(3);//3個信號燈
        for(int i=0;i<10;i++){//往線程池中放進10個runnable(10個線程)，每次只能進去(執行)3個
            Runnable runnable = new Runnable(){
                    public void run(){
                    try {
                        sp.acquire();//取得信號燈
                    } catch (InterruptedException e1) {
                        e1.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() +
                            //3-sp.availablePermits()表示有幾個線程拿到了信號燈
                            "進入，當前已有" + (3-sp.availablePermits()) + "個併發");
                    try {
                        Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() +
                            "即將離開");
                    sp.release();//把信號燈還回來（釋放信號燈），，燈————和互斥很類似
                    //下面代碼有時候執行不許確，由於其沒有和上面的代碼合成原子單元
                    System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getName() +
                            "已離開，當前已有" + (3-sp.availablePermits()) + "個併發");
                }
            };
            service.execute(runnable);
        }
    }
}

程序運行結果：

從運行結果能夠看到，每次最多有3個線程併發，由於只有3個信號燈。

總結：信號燈Semaphore，其實仍是互斥。單個信號的Semaphore對象能夠實現互斥鎖的功能，而且能夠是由一個線程得到的了「鎖」，再由另一個線程釋放「鎖」(注意互斥鎖，是誰上鎖，誰釋放，而信號燈能夠有其它的線程釋放)，這可應用與死鎖恢復的一些場合。