并发编程系列之Semaphore用法简介

Posted 2022-01-04 smileNicky

1、Semaphore计数信号量定义

理解：就是要给令牌池，可获取信号量（令牌或者许可）、放入信号量。常用于控制并发的线程数，也可用于池类资源的访问控制。

2、Semaphore用法api

• 构造方法

  • Semaphore(int permits)：指定初始许可数
  • Semaphore(int permits , boolean fair)：指定是否公平模式

• 尝试获取许可

  • boolean tryAcquire(long timeout , TimeUnit unit)
  • boolean tryAcquire(int permits)
  • boolean tryAcquire(int permits, long timeout , TimeUnit unit)

• 获取许可

  • void acquire() throws InterruptedException;：获取1个许可，可中断
  • void acquire(int permits) throws InterruptedException;：获取指定数量的许可，可中断
  • void acquireUninterruptibly()：获取1个许可，不可中断
  • void acquireUninterruptibly(int permits)
  • int drainPermits()：获取当前所有可用的

• 放入许可

  • void release()：放入1个
  • void release(int permits)：放入多个

• 其它API

  • boolean isFair()
  • int availablePermits
  • boolean hasQueuedThreads()
  • int getQueueLength()
  • Collection<Thread> getQueuedThreads()

3、Semaphore例子

场景：一个共享汽车场地有10辆汽车，但是有20个人需要借车，一辆汽车只能被一个人租赁，只有使用还车之后，其他人才能继续使用租赁

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Semaphore;

/**
 * <pre>
 *      Semaphore example
 * </pre>
 *
 * <pre>
 * @author mazq
 * 修改记录
 *    修改后版本:     修改人：  修改日期: 2021/11/30 14:16  修改内容:
 * </pre>
 */
public class SemaphoreExample 
    // 公平模式
    private Semaphore semaphore = new Semaphore(10, true);
    private final Random random = new Random();

    public void userCar() throws InterruptedException 
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "需要用车");
        long start = System.currentTimeMillis();
        // 获取许可
        semaphore.acquire();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "租车成功，等待了:" +(System.currentTimeMillis() - start));
        try 
            Thread.sleep(random.nextInt(10_000));
        catch (InterruptedException e) 
         finally 
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "还车了！");
            // 释放许可
            semaphore.release();
        
    

    public static void main(String[] args) 
        final Random ran = new Random();
        final SemaphoreExample semaphoreExample = new SemaphoreExample();
        for (int i = 0; i < 20 ; i++) 
            new Thread(()-> 
                try 
                    Thread.sleep(ran.nextInt(5_000));
                    semaphoreExample.userCar();
                 catch (InterruptedException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            ).start();
        
    

Thread-8需要用车
Thread-8租车成功，等待了:0
Thread-1需要用车
Thread-1租车成功，等待了:0
Thread-12需要用车
Thread-12租车成功，等待了:0
Thread-6需要用车
Thread-6租车成功，等待了:0
Thread-13需要用车
Thread-13租车成功，等待了:0
Thread-15需要用车
Thread-15租车成功，等待了:0
Thread-19需要用车
Thread-19租车成功，等待了:0
Thread-5需要用车
Thread-5租车成功，等待了:0
Thread-18需要用车
Thread-18租车成功，等待了:0
Thread-0需要用车
Thread-0租车成功，等待了:0
Thread-7需要用车
Thread-11需要用车
Thread-10需要用车
Thread-13还车了！
Thread-7租车成功，等待了:461
Thread-14需要用车
Thread-2需要用车
Thread-3需要用车
Thread-4需要用车
Thread-15还车了！
Thread-11租车成功，等待了:1291
Thread-0还车了！
Thread-10租车成功，等待了:1601
Thread-9需要用车
Thread-10还车了！
Thread-14租车成功，等待了:2008
Thread-17需要用车
Thread-16需要用车
Thread-11还车了！
Thread-2租车成功，等待了:2858
Thread-6还车了！
Thread-3租车成功，等待了:2513
Thread-8还车了！
Thread-4租车成功，等待了:3218
Thread-7还车了！
Thread-9租车成功，等待了:2420
Thread-12还车了！
Thread-17租车成功，等待了:3266
Thread-3还车了！
Thread-16租车成功，等待了:3329
Thread-19还车了！
Thread-1还车了！
Thread-17还车了！
Thread-5还车了！
Thread-4还车了！
Thread-18还车了！
Thread-2还车了！
Thread-14还车了！
Thread-9还车了！
Thread-16还车了！