java多线程--信号量Semaphore的使用

　　Semaphore可以控制某个共享资源可被同时访问的次数,即可以维护当前访问某一共享资源的线程个数,并提供了同步机制.例如控制某一个文件允许的并发访问的数量.

　　例如网吧里有100台机器,那么最多只能提供100个人同时上网,当来了第101个客人的时候,就需要等着,一旦有一个人人下机,就可以立马得到了个空机位补上去.这个就是信号量的概念.

Semaphore类位于java.util.concurrent包内.下面通过实例来使用这个类:

package com.wang.thread; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.Semaphore; /** * 创建10个线程,最多只能有三个线程同时执行功能代码 * @author Administrator * */
public class SemaphoreTest { public static void main(String[] args) { //创建一个可调整大小的缓冲线程池
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool(); //只能有三个线程同时访问
        final  Semaphore sp = new Semaphore(3); //循环创建一个线程
        for(int i=0;i<10;i++){ Runnable runnable = new Runnable(){ public void run(){ try { //获取一个许可,得到许可就可以往下执行,得不到就阻塞,等待该信号量空出可用的许可
 sp.acquire(); } catch (InterruptedException e1) { e1.printStackTrace(); } //功能代码
                    System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
                            "进入，当前已有" + (3-sp.availablePermits()) + "个并发"); try { Thread.sleep((long)(Math.random()*10000)); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
                            "即将离开"); //执行完功能代码,归还许可
 sp.release(); //下面代码有时候执行不准确，因为其没有和上面的代码合成原子单元
                    System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
                            "已离开，当前已有" + (3-sp.availablePermits()) + "个并发"); } }; service.execute(runnable); } } }

如果,把该类的信号量初始化为 1，即在构造函数中传入的参数为1,使得它在使用时最多只有一个可用的许可，那么就可用作一个相互排斥的锁,类比Lock锁.

代码演示:

package queue; import java.awt.image.SampleModel; import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.Semaphore; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; /** * 现成程序中的Test类中的代码在不断地产生数据，然后交给TestDo.doSome()方法去处理， * 就好像生产者在不断地产生数据， * 消费者在不断消费数据。请将程序改造成有10个线程来消费生成者产生的数据， * 这些消费者都调用TestDo.doSome()方法去进行处理，故每个消费者都需要一秒才能处理完， * 程序应保证这些消费者线程依次有序地消费数据，只有上一个消费者消费完后，下一个消费者才能消费数据， * 下一个消费者是谁都可以，但要保证这些消费者线程拿到的数据是有顺序的. * @author Administrator */
public class Test { public static void main(String[] args) { final BlockingQueue<String> queue=new ArrayBlockingQueue<String>(10); //final Lock lock=new ReentrantLock();
        final Semaphore sp=new Semaphore(1); for(int i=0;i<10;i++){ new Thread(new Runnable(){ @Override public void run() { try { //lock.lock();
 sp.acquire(); String input=queue.take(); String output = TestDo.doSome(input); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":" + output); //lock.unlock();
 sp.release(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }).start(); } System.out.println("begin:"+(System.currentTimeMillis()/1000)); for(int i=0;i<10;i++){  //这行不能改动
            String input = i+"";  //这行不能改动
            try { queue.put(input); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } //不能改动此TestDo类
class TestDo { public static String doSome(String input){ try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } String output = input + ":"+ (System.currentTimeMillis() / 1000); return output; } }

代码中的Semaphore的功能,同样可以用Lock锁实现,见注释掉的代码部分.

http://www.apihome.cn/api/java/Semaphore.html 这个链接是该类的中文API文档,可以看看.

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