一个计数信号量。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。拿到信号量的线程可以进入代码,否则就等待。通过acquire()和release()获取和释放访问许可。
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); }
Semaphore类中比较重要的几个方法,首先是acquire()、release()方法:
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。
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
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 public boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { }; //得到当前可用的许可数目 public int availablePermits();
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 Test { public static void main(String[] args) { int N = 8; //工人数 Semaphore semaphore = new Semaphore(5); //机器数目 for(int i=0;i<N;i++) new Worker(i,semaphore).start(); } static class Worker extends Thread{ private int num; private Semaphore semaphore; public Worker(int num,Semaphore semaphore){ this.num = num; this.semaphore = semaphore; } @Override public void run() { try { semaphore.acquire(); System.out.println("工人"+this.num+"占用一个机器在生产..."); Thread.sleep(2000); System.out.println("工人"+this.num+"释放出机器"); semaphore.release(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }
运行结果:
工人0占用一个机器在生产... 工人1占用一个机器在生产... 工人2占用一个机器在生产... 工人4占用一个机器在生产... 工人5占用一个机器在生产... 工人0释放出机器 工人2释放出机器 工人3占用一个机器在生产... 工人7占用一个机器在生产... 工人4释放出机器 工人5释放出机器 工人1释放出机器 工人6占用一个机器在生产... 工人3释放出机器 工人7释放出机器 工人6释放出机器
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