Semaphore是java并發(fā)包里面的一個(gè)工具類(lèi)，我們限制可以訪問(wèn)某些資源的線程數(shù)目就可以使用Semaphore了。這篇文章將對(duì)Semaphore的概念和使用進(jìn)行一個(gè)詳解。

一、概念理解

官方是這樣解釋的：

Semaphore用于限制可以訪問(wèn)某些資源(物理或邏輯的)的線程數(shù)目，他維護(hù)了一個(gè)許可證集合，有多少資源需要限制就維護(hù)多少許可證集合，假如這里有N個(gè)資源，那就對(duì)應(yīng)于N個(gè)許可證，同一時(shí)刻也只能有N個(gè)線程訪問(wèn)。一個(gè)線程獲取許可證就調(diào)用acquire方法，用完了釋放資源就調(diào)用release方法。

不過(guò)這樣的解釋實(shí)在有點(diǎn)抽象，現(xiàn)在用我自己的話來(lái)解釋一下：

相信在學(xué)生時(shí)代都去餐廳打過(guò)飯，假如有3個(gè)窗口可以打飯，同一時(shí)刻也只能有3名同學(xué)打飯。第四個(gè)人來(lái)了之后就必須在外面等著，只要有打飯的同學(xué)好了，就可以去相應(yīng)的窗口了。

比如說(shuō)這張圖，就全是了Semaphore的基本使用。認(rèn)識(shí)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的最好方式就是直接去使用，我們干脆直接上代碼來(lái)看看如何使用。

二、代碼使用

這個(gè)案例使用的就是我們之前的小例子，也就是去餐廳打飯的案例。

我們先看Test類(lèi)：

1public?class?SemaphoreTest{

2????//第一步：定義一個(gè)信號(hào)量Semaphore

3????static?Semaphore?sp?=?new?Semaphore(3);

4????public?static?void?main(String[]?args){

5????????//第二步：定義10個(gè)學(xué)生去打飯

6????????for(int?i=0;i<10;i++)?{

7????????????//十個(gè)學(xué)生用一個(gè)信號(hào)量

8????????????new?Student(sp,?"學(xué)生"+i).start();

9????????}

10????}

11}

在這個(gè)代碼中我們看到，主要是new了一個(gè)Semaphore，然后賦給每一位同學(xué)Student，接下來(lái)我們就來(lái)好好看看Student線程是如何實(shí)現(xiàn)的。

1public?class?Student?extends?Thread{

2????private?Semaphore?sp?=null;

3????private?String?name?=?null;

4????public?Student(Semaphore?sp,?String?name){

5????????this.sp?=?sp;

6????????this.name?=?name;

7????}

8????@Override

9????public?void?run(){

10????????try?{

11????????????sp.acquire();

12????????????System.out.println(name+"拿到了打飯的許可");

13????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

14????????}?catch?(InterruptedException?e)?{

15????????????e.printStackTrace();

16????????}finally?{

17????????????System.out.println(name+"打好了飯，釋放這個(gè)窗口");

18????????????sp.release();

19????????}

20????}

21}

在這個(gè)Student類(lèi)中我們最主要看run方法的實(shí)現(xiàn)，首先我們通過(guò)acquire獲取了當(dāng)前窗口的許可，然后休眠3秒代表打飯，最后在finally使用release方法釋放這個(gè)窗口許可證。代碼很簡(jiǎn)單，原理很清楚，我們測(cè)試一波：

這個(gè)結(jié)果你也看到了，基本上同一時(shí)刻只能有三個(gè)學(xué)生在窗口旁邊。

在這里你可能有一個(gè)疑問(wèn)了，Semaphore好像和synchronized關(guān)鍵字沒(méi)什么區(qū)別，都可以實(shí)現(xiàn)同步，如果是這樣那說(shuō)明我們還沒(méi)有真正理解jdk的注釋，他只是限制了訪問(wèn)某些資源的線程數(shù)，其實(shí)并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)同步，我們可以看一下：

1????@Override

2????public?void?run(){

3????????try?{

4????????????System.out.println(name+"進(jìn)入了餐廳");

5????????????sp.acquire();

6????????????System.out.println(name+"拿到了打飯的許可");

7????????????TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

8????????}?catch?(InterruptedException?e)?{

9????????????e.printStackTrace();

10????????}finally?{

11????????????System.out.println(name+"打好了飯，釋放這個(gè)窗口");

12????????????sp.release();

13????????}

14????}

現(xiàn)在我們?cè)讷@取許可前增加了一條輸出語(yǔ)句，也就是能打印出有哪個(gè)線程進(jìn)入了，再去測(cè)試一波：

結(jié)果很清晰，所以對(duì)于Semaphore來(lái)說(shuō)，我們需要記住的其實(shí)是資源的互斥而不是資源的同步，在同一時(shí)刻是無(wú)法保證同步的，但是卻可以保證資源的互斥。

三、其他方法

在上面我們使用最基本的acquire方法和release方法就可以實(shí)現(xiàn)Semaphore最常見(jiàn)的功能，不過(guò)其他方法還是需要我們?nèi)チ私庖幌碌摹?/p>

1、acquire(int permits)

從此信號(hào)量獲取給定數(shù)目的許可，在提供這些許可前一直將線程阻塞，或者線程已被中斷。就好比是一個(gè)學(xué)生占兩個(gè)窗口。這同時(shí)也對(duì)應(yīng)了相應(yīng)的release方法。

2、release(int permits)

釋放給定數(shù)目的許可，將其返回到信號(hào)量。這個(gè)是對(duì)應(yīng)于上面的方法，一個(gè)學(xué)生占幾個(gè)窗口完事之后還要釋放多少

3、availablePermits()

返回此信號(hào)量中當(dāng)前可用的許可數(shù)。也就是返回當(dāng)前還有多少個(gè)窗口可用。

4、reducePermits(int reduction)

根據(jù)指定的縮減量減小可用許可的數(shù)目。

5、hasQueuedThreads()

查詢是否有線程正在等待獲取資源。

6、getQueueLength()

返回正在等待獲取的線程的估計(jì)數(shù)目。該值僅是估計(jì)的數(shù)字。

7、tryAcquire(int permits, ?long timeout, TimeUnit unit)

如果在給定的等待時(shí)間內(nèi)此信號(hào)量有可用的所有許可，并且當(dāng)前線程未被中斷，則從此信號(hào)量獲取給定數(shù)目的許可。

8、acquireUninterruptibly(int permits)

從此信號(hào)量獲取給定數(shù)目的許可，在提供這些許可前一直將線程阻塞。

基本上常見(jiàn)的使用方法都在這，Semaphore底層是由AQS和Uasafe完成的，篇幅問(wèn)題在這里不贅述了。感謝各位支持。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java semaphore 等待时间_一个java同步工具类Semaphore的详解的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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