java多線程-Semaphore信號量使用

• 介紹

　　信號量(Semaphore)，有時被稱為信號燈，是在多線程環境下使用的一種設施, 它負責協調各個線程, 以保證它們能夠正確、合理的使用公共資源。

• 概念

　　Semaphore分為單值和多值兩種，前者只能被一個線程獲得，後者可以被若幹個線程獲得。

　　Semaphore當前在多線程環境下被擴放使用，操作系統的信號量是個很重要的概念，在進程式控制制方面都有應用。Java併發庫Semaphore 可以很輕鬆完成信號量控制，Semaphore可以控制某個資源可被同時訪問的個數，通過 acquire() 獲取一個許可，如果沒有就等待，而 release() 釋放一個許可。比如在Windows下可以設置共用文件的最大客戶端訪問個數。

　　單個信號量的Semaphore對象可以實現互斥鎖的功能，並且可以是由一個線程獲得了“鎖”，再由另一個線程釋放“鎖”，這可應用於死鎖恢復的一些場合。

• 實例

　　現在有一個三個信號燈，啟動10個線程分別獲取信號燈，當信號燈被占用時，其他線程只能等待，當信號燈被釋放則等待線程獲取信號燈。

 1 public class SemaphoreTest {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         ExecutorService pool =  Executors.newCachedThreadPool();
 4         final Semaphore semaphore = new Semaphore(3,true);
 5         
 6         for (int i = 0; i < 10; i++) {
 7             Runnable runnable = new Runnable() {
 8                 @Override
 9                 public void run() {
10                     try {
11                         semaphore.acquire();//獲取信號燈許可
12                     } catch (InterruptedException e) {
13                         // TODO Auto-generated catch block
14                         e.printStackTrace();
15                     }
16                     System.out.println("Thread "+Thread.currentThread().getName()+" 進入" +"當前系統的併發數是："+(3-semaphore.availablePermits()));
17                     try {
18                         Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
19                     } catch (InterruptedException e) {
20                         // TODO Auto-generated catch block
21                         e.printStackTrace();
22                     }
23                     System.out.println("Thread "+Thread.currentThread().getName()+" 即將離開");
24                     semaphore.release();//釋放信號燈
25                     System.out.println("Thread "+Thread.currentThread().getName()+" 已經離開，當前系統的併發數是："+(3-semaphore.availablePermits()));
26                 }
27             };
28             pool.execute(runnable);
29         
30         }
31     }
32 }

　　另外需要註意的一點是，信號燈可以由一個線程使用，然後由另一個線程來進行釋放，而鎖只能由同一個線程啟動和釋放，不然就好發生死鎖，這一點需要格外註意。