Samaphore可以维护当前访问自身的线程个数,并提供了同步机制。使用Samaphore可以控制同时访问资源的线程个数,例如,实现一个文件允许的并发访问。
从概念上讲,信号量维护了一个许可集。如有必要,在许可可用前会阻塞每一个 acquire()
,然后再获取该许可。每个
release()
添加一个许可,从而可能释放一个正在阻塞的获取者。但是,不使用实际的许可对象,Semaphore
只对可用许可的号码进行计数,并采取相应的行动。
将信号量初始化为 1,使得它在使用时最多只有一个可用的许可,从而可用作一个相互排斥的锁。这通常也称为二进制信号量,因为它只能有两种状态:一个可用的许可,或零个可用的许可。按此方式使用时,二进制信号量具有某种属性(与很多Lock
实现不同),即可以由线程释放“锁”,而不是由所有者(因为信号量没有所有权的概念)。在某些专门的上下文(如死锁恢复)中这会很有用。
此类的构造方法可选地接受一个公平 参数。当设置为 false 时,此类不对线程获取许可的顺序做任何保证。特别地,闯入 是允许的,也就是说可以在已经等待的线程前为调用acquire()
的线程分配一个许可,从逻辑上说,就是新线程将自己置于等待线程队列的头部。当公平设置为 true 时,信号量保证对于任何调用获取
方法的线程而言,都按照处理它们调用这些方法的顺序(即先进先出;FIFO)来选择线程、获得许可。注意,FIFO
排序必然应用到这些方法内的指定内部执行点。所以,可能某个线程先于另一个线程调用了acquire
,但是却在该线程之后到达排序点,并且从方法返回时也类似。还要注意,非同步的
tryAcquire
方法不使用公平设置,而是使用任意可用的许可。
通常,应该将用于控制资源访问的信号量初始化为公平的,以确保所有线程都可访问资源。为其他的种类的同步控制使用信号量时,非公平排序的吞吐量优势通常要比公平考虑更为重要。
此类还提供便捷的方法来同时 acquire
和释放
多个许可。小心,在未将公平设置为 true 时使用这些方法会增加不确定延期的风险。
此类还提供便捷的方法来同时 acquire
和释放
多个许可。小心,在未将公平设置为 true 时使用这些方法会增加不确定延期的风险。
内存一致性效果:线程中调用“释放”方法(比如 release()
)之前的操作
happen-before 另一线程中紧跟在成功的“获取”方法(比如 acquire()
)之后的操作。
示例:
public class SemaphoreTest {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
final Semaphore sp = new Semaphore(3);
for(int i=0;i<10;i++){
Runnable runnable = new Runnable(){
public void run(){
try {
sp.acquire();
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
"进入,当前已有" + (3-sp.availablePermits()) + "个并发");
try {
Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
"即将离开");
sp.release();
//下面代码有时候执行不准确,因为其没有和上面的代码合成原子单元
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
"已离开,当前已有" + (3-sp.availablePermits()) + "个并发");
}
};
service.execute(runnable);
}
}
}
结果:
线程pool-1-thread-2进入,当前已有2个并发
线程pool-1-thread-1进入,当前已有2个并发
线程pool-1-thread-3进入,当前已有3个并发
线程pool-1-thread-2即将离开
线程pool-1-thread-2已离开,当前已有2个并发
线程pool-1-thread-5进入,当前已有3个并发
线程pool-1-thread-5即将离开
线程pool-1-thread-5已离开,当前已有2个并发
线程pool-1-thread-4进入,当前已有3个并发
线程pool-1-thread-3即将离开
线程pool-1-thread-3已离开,当前已有2个并发
线程pool-1-thread-7进入,当前已有3个并发
线程pool-1-thread-4即将离开
线程pool-1-thread-4已离开,当前已有2个并发
线程pool-1-thread-9进入,当前已有3个并发
线程pool-1-thread-7即将离开
线程pool-1-thread-7已离开,当前已有2个并发
线程pool-1-thread-8进入,当前已有3个并发
线程pool-1-thread-1即将离开
线程pool-1-thread-1已离开,当前已有2个并发
线程pool-1-thread-6进入,当前已有3个并发
线程pool-1-thread-6即将离开
线程pool-1-thread-6已离开,当前已有2个并发
线程pool-1-thread-10进入,当前已有3个并发
线程pool-1-thread-8即将离开
线程pool-1-thread-8已离开,当前已有2个并发
线程pool-1-thread-10即将离开
线程pool-1-thread-10已离开,当前已有1个并发
线程pool-1-thread-9即将离开
线程pool-1-thread-9已离开,当前已有0个并发
示例出自传智播客 张孝祥 java多线程与并发库高级应用。