執行緒流量控制工具之Semaphore

簡介semaphore（訊號量）是用來控制同時訪問特定資源的執行緒數量，它通過協調各個執行緒，以保證合理的使用公共資源。很多年以來，我都覺得從字面上很難理解semaphore所表達的含義，只能把它比作是控制流量的紅綠燈，比如xx馬路要限制流量，只允許同時有一百輛車在這條路上行使，其他的都必須在路口等待，所以前一百輛車會看到綠燈，可以開進這條馬路，後面的車會看到紅燈，不能駛入xx馬路，但是如果前一百輛中有五輛車已經離開了xx馬路，那麼後面就允許有5輛車駛入馬路，這個例子裡說的車就是執行緒，駛入馬路就表示執行緒在執行，離開馬路就表示執行緒執行完成，看見紅燈就表示執行緒被阻塞，不能執行。

概述

乙個計數訊號量。從概念上講，訊號量維護了乙個許可集。如有必要，在許可可用前會阻塞每乙個 acquire()，然後再獲取該許可。每個 release() 新增乙個許可，從而可能釋放乙個正在阻塞的獲取者。但是，不使用實際的許可物件，semaphore 只對可用許可的號碼進行計數，並採取相應的行動。拿到訊號量的執行緒可以進入**，否則就等待。通過acquire()和release()獲取和釋放訪問許可。

相關方法：

public voidacquire()
throws interruptedexception

從此訊號量獲取乙個許可，在提供乙個許可前一直將執行緒阻塞，否則執行緒被中斷。獲取乙個許可（如果提供了乙個）並立即返回，將可用的許可數減 1。

如果沒有可用的許可，則在發生以下兩種情況之一前，禁止將當前執行緒用於執行緒安排目的並使其處於休眠狀態：

如果當前執行緒：

則丟擲interruptedexception，並且清除當前執行緒的已中斷狀態。

丟擲：interruptedexception- 如果當前執行緒被中斷

public voidrelease()

釋放乙個許可，將其返回給訊號量。釋放乙個許可，將可用的許可數增加 1。如果任意執行緒試圖獲取許可，則選中乙個執行緒並將剛剛釋放的許可給予它。然後針對執行緒安排目的啟用（或再啟用）該執行緒。

不要求釋放許可的執行緒必須通過呼叫acquire()來獲取許可。通過應用程式中的程式設計約定來建立訊號量的正確用法。

相關例子：

下面的例子只允許5個執行緒同時進入執行acquire()和release()之間的**：

當其中乙個執行緒執行完成後(semp.release())後,會歸還許可,然後其他阻塞的執行緒就會拿到許可,然後繼續執行

public class semaphoretest catch (interruptedexception e)

} };

exec.execute(run);

} // 退出執行緒池

exec.shutdown(); } }

其他補充:semaphore semaccess = new semaphore(1, true);

將訊號量初始化為 1，使得它在使用時最多只有乙個可用的許可，從而可用作乙個相互排斥的鎖。這通常也稱為二進位制訊號量，因為它只能有兩種狀態：乙個可用的許可，或零個可用的許可。按此方式使用時，二進位制訊號量具有某種屬性（與很多lock實現不同），即可以由執行緒釋放「鎖」，而不是由所有者（因為訊號量沒有所有權的概念）。在某些專門的上下文（如死鎖恢復）中這會很有用。

此類的構造方法可選地接受乙個公平引數。當設定為 false 時，此類不對執行緒獲取許可的順序做任何保證。特別地，闖入是允許的，也就是說可以在已經等待的執行緒前為呼叫acquire()的執行緒分配乙個許可，從邏輯上說，就是新執行緒將自己置於等待執行緒佇列的頭部。當公平設定為 true 時，訊號量保證對於任何呼叫獲取方法的執行緒而言，都按照處理它們呼叫這些方法的順序（即先進先出；fifo）來選擇執行緒、獲得許可。注意，fifo 排序必然應用到這些方法內的指定內部執行點。所以，可能某個執行緒先於另乙個執行緒呼叫了acquire，但是卻在該執行緒之後到達排序點，並且從方法返回時也類似。還要注意，非同步的tryacquire方法不使用公平設定，而是使用任意可用的許可。

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