Semaphore和AQS

Posted 2021-02-19 nijunyang

Semaphore意思的信号量，它的作用是控制访问特定资源的线程数量

构造方法：

public Semaphore(int permits)

public Semaphore(int permits, boolean fair)

　　permits：允许同时访问的线程数量

　　fair：是否公平，若true的话，下次执行的会是先进去等待的线程（先入先出）

 

使用：

acquire()：获取许可执行

release()：释放许可，让其他线程获取许可执行。

 

显然这个功能可以用于资源访问控制或者是限流的操作。

 

如下代码每次只会有两个线程执行。

package com.nijunyang.concurrent;

import java.util.concurrent.Semaphore;

/**
 * Description:
 * Created by nijunyang on 2020/5/13 23:31
 */
public class SemaphoreTest {
    Semaphore semaphore;

    public SemaphoreTest(Semaphore semaphore) {
        this.semaphore = semaphore;
    }

    public static void main(String[] args) {
        SemaphoreTest semaphoreTest = new SemaphoreTest(new Semaphore(2, true));
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Thread thread = new Thread(() -> {
                try {
                    semaphoreTest.test();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }, "线程" + i);
            thread.start();
        }
        System.out.println("线程创建完毕.");
    }

    public void test() throws InterruptedException {
        semaphore.acquire();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行.");
        Thread.sleep(4000);
        semaphore.release();
    }
}

 

原理：

进入Semaphore的代码一看，又见到AQS，前面ReentrantLock中用到的是独占模式，Semaphore中就是共享模式了。和ReentrantLock如出一辙，内部类Sync继承了AbstractQueuedSynchronizer，同时有两个子类实现一个公平FairSync，另一个非公平NonfairSync。

构造方法传入的permits，最终会赋值到AbstractQueuedSynchronizer的state字段，这个字段的ReentrantLock中是用来计算锁重入的。但是在Semaphore里面字段是用来控制资源访问数量的。

 

1.acquire方法获取的许可的时候 先去扣减，将state的值-1，如果结果不小于0，就通过CAS操作修改state的值，最后返回当前剩余许可

 

 

 2. 如果返回的许可剩余数量小于0 就执行doAcquireSharedInterruptibly方法，将当前线程以共享的模式加入到队列中去，再将线程挂起

 

 

3.release方法 释放许可  CAS操作将state的值+1

 

 4.设置成功了执行doReleaseShared方法，去唤醒队列中等待的线程，获取到许可执行