java semaphore 举例使用 java中semaphore

Semaphore

• 简介
• 常用方法
• 示例

简介

多用于线程多于资源下的资源控制的线程控制器。很像锁同步，和锁同步不同的是锁锁定一个资源，同时只能有一个线程操作这个资源。而Semaphore则是锁定一批资源。同时只允许指定数目的线程执行操作。
也与线程池有一定相似。不同的是线程池等待的线程未运行，而这个线程已经在运行并且在争夺。
适用于资源量小于线程量的情况。比如一个连接只允许同时有10个线程连接，现在有100个线程要执行这个连接操作，那么就可以用Semaphore进行控制。

常用方法

• Semaphore(int permits)：构造方法,入参为许可量，即同时允许几个线程动作。默认为非公平的
• Semaphore(int permits, boolean fair)：构造方法入参一为许可量，入参二为是否公平竞争 true为公平
• void acquire() throws InterruptedException：去获得一个许可，获得不到就一直等。等待过程中被中断报InterruptedException
• void acquireUninterruptibly()：去获得一个许可，获得不到就一直等，无视中断命令
• boolean tryAcquire()： 尝试获得一个许可，如果获得就返回true，没获得就返回false
• boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit): 在指定时间里尝试获得一个许可，如果获得就返回true，没获得就返回false
• void release()： 释放一个许可，无需一定持有许可。即没有持有许可依然可以发出许可释放指令
• void acquire(int permits) throws InterruptedException：去获得指定数目的许可，获得不到就一直等。等待过程中被中断报InterruptedException
• void acquireUninterruptibly(int permits)：去获得指定数目的许可，获得不到就一直等，无视中断命令
• boolean tryAcquire(int permits)：去获得指定数目的许可，如果获得就返回true，没获得就返回false
• boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit)：在指定时间里尝试获得指定数目的许可，如果获得就返回true，没获得就返回false
• void release(int permits)： 释放指定数目的许可，无需一定持有指定数目许可。即使未拥有许可或者只拥有一个许可，依然可以释放两个甚至更多的许可。
• int availablePermits()： 当前可用许可量
• int drainPermits()：获得所有的许可并返回获得的许可量
• boolean isFair()：是否为公平竞争
• final boolean hasQueuedThreads()：当前是否有线程在竞争
• final int getQueueLength()：当前竞争队列的长度

示例

package sync;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreTest {

    public static void main(String[] args) {
        final Semaphore s = new Semaphore(2);  // 入参为2则为正常的3任务调2个许可流程，为1可验证无需获得许可便可释放许可
        Runnable r1 = new Runnable() {
            
            @Override
            public void run() {
                try {
                    System.out.println("1号请求资源 - " + showNow());
                    s.acquire();
                    System.out.println("1号获得资源 - " + showNow());
                    System.out.println("1号开始工作 - " + showNow());
                    Thread.sleep(5000);
                    System.out.println("1号工作完毕,开始释放资源 - " + showNow());
                    s.release();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
        
        Runnable r2 = new Runnable() {
            
            @Override
            public void run() {
                try {
//                    Thread.sleep(200);  // 保证执行顺序是1.2.3
                    System.out.println("2号请求资源 - " + showNow());
                    s.acquire();  // 如果把这个地方注释掉，并打开保证释放顺序的代码并设置许可为一个，运行会发现1号先持有资源工作，然后2无需获得许可就可释放许可，使得3在1未执行完毕释放许可时便获得许可开始执行
                    System.out.println("2号获得资源 - " + showNow());
                    System.out.println("2号开始工作 - " + showNow());
                    Thread.sleep(1000);
                    System.out.println("2号工作完毕,开始释放资源 - " + showNow());
                    s.release();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
        
        Runnable r3 = new Runnable() {
            
            @Override
            public void run() {
                try {
//                    Thread.sleep(500);// 保证执行顺序是1.2.3
                    System.out.println("3号请求资源 - " + showNow());
                    s.acquire();
                    System.out.println("3号获得资源 - " + showNow());
                    System.out.println("3号开始工作 - " + showNow());
                    Thread.sleep(1000);
                    System.out.println("3号工作完毕,开始释放资源 - " + showNow());
                    s.release();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
        
        new Thread(r1).start();
        new Thread(r2).start();
        new Thread(r3).start();
    }

    private static String showNow(){
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss.SSS");
        return sdf.format(new Date());
    }
    
}

运行结果：

2号请求资源 - 17:23:48.107
1号请求资源 - 17:23:48.107
2号获得资源 - 17:23:48.107
3号请求资源 - 17:23:48.107
2号开始工作 - 17:23:48.107
1号获得资源 - 17:23:48.107
1号开始工作 - 17:23:48.107
2号工作完毕,开始释放资源 - 17:23:49.107
3号获得资源 - 17:23:49.108
3号开始工作 - 17:23:49.108
3号工作完毕,开始释放资源 - 17:23:50.108
1号工作完毕,开始释放资源 - 17:23:53.107