如何解析Semaphore信號量

這篇文章給大家介紹如何解析Semaphore信號量 ，內容非常詳細，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對大家能有所幫助。

前幾天群里有網友問我信號量和線程池，我對信號量回答有些錯誤，后面群里其他網友做了更正，今天由于時間緊張，我就簡單的在說一下信號量和線程池。

自從 jdk5.0 開始在 java.util.concurrent 包里提供了 Semaphore 的官方實現，因此大家不需要自己去實現 Semaphore。但是還是很有必要去熟悉如何使用 Semaphore 及其背后的原理。Semaphore（信號量）是一個線程同步結構，用于在線程間傳遞信號，以避免出現信號丟失，或者像鎖一樣用于保護一個關鍵區域。

信號量和線程池的使用場景非常的廣泛，最簡單的就是 Hystirx 中提供了兩種模式執行邏輯：信號量、線程池。所以對于 JUC 這套視頻，大家還是很有必要看一看的。

Semaphore 可以控制某個資源可被同時訪問的個數，通過 acquire() 獲取一個許可，如果沒有就等待，而 release() 釋放一個許可。比如在 Windows 下可以設置共享文件的最大客戶端訪問個數。 

Semaphore 實現的功能就類似廁所有 5 個坑，假如有10個人要上廁所，那么同時只能有多少個人去上廁所呢？同時只能有5個人能夠占用，當 5 個人中的任何一個人讓開后，其中等待的另外5個人中又有一個人可以占用了。另外等待的5個人中可以是隨機獲得優先機會，也可以是按照先來后到的順序獲得機會，這取決于構造 Semaphore 對象時傳入的參數選項。單個信號量的 Semaphore 對象可以實現互斥鎖的功能，并且可以是由一個線程獲得了“鎖”，再由另一個線程釋放“鎖”，這可應用于死鎖恢復的一些場合。

Semaphore 維護了當前訪問的個數，提供同步機制，控制同時訪問的個數。在數據結構中鏈表可以保存“無限”的節點，用 Semaphore 可以實現有限大小的鏈表。另外重入鎖 ReentrantLock 也可以實現該功能，但實現上要復雜些。 

acquire()這里我定義了 10 個人要上廁所，但是只有 5 個坑位，每個人消耗隨機的時間，直接運行上面這段代碼，可以看到一開始進去了 5 個人，后來就是陸陸續續的有人進，有人出了。但是正在使用的一定不會超過 5 個的。

如果沒有可用的許可，則在發生以下兩種情況之一前，禁止將當前線程用于線程安排目的并使其處于休眠狀態：某些其他線程調用此信號量的 release()方法，并且當前線程是下一個要被分配許可的線程；或者其他某些線程中斷當前線程。從此信號量獲取一個許可，在提供一個許可前一直將線程阻塞，否則線程被中斷。獲取一個許可（如果提供了一個）并立即返回，將可用的許可數減 1。

如果當前線程：被此方法將其已中斷狀態設置為 on ；或者在等待許可時被中斷。則拋出 InterruptedException，并且清除當前線程的已中斷狀態。 

釋放一個許可，將其返回給信號量。釋放一個許可，將可用的許可數增加 1。如果任意線程試圖獲取許可，則選中一個線程并將剛剛釋放的許可給予它。然后針對線程安排目的啟用（或再啟用）該線程。
不要求釋放許可的線程必須通過調用 acquire() 來獲取許可。通過應用程序中的編程約定來建立信號量的正確用法。

另外兩個不常用的方法，public int availablePermits()查看現在可用的信號量。public int drainPermits()，這個方法返回即可所有的許可數目，并將許可置 0。public Semaphore(int permits) 其中參數permits就是允許同時運行的線程數目。

關于如何解析Semaphore信號量 就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，可以學到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到。