Java并发——Semaphore信号量

Semephore类是java.util.concurrent包下处理并发的工具类，Semephore能够控制任务访问资源的数量，如果资源不够，则任务阻塞，等待其他资源的释放。
比如一个停车场有三个车位，当车位空余数量小于3时，车辆可以进入停车场停车。如果停车场已经没有了空余车位，后面来的车就不能进入停车场，只能在停车场外等待，等其他车辆离开之后才能进入。

Semephore类的主要方法

• 构造方法：
  Semaphore(int permits)
  Semaphore(int permits, boolean fair)
  有两个构造方法，第一个参数表示可以同时访问资源的最大任务数，第二个是个boolean类型，表示是否公平锁。
  公平锁和非公平锁：程序在执行并发任务的时候，拿到同步锁的任务执行代码，其他任务阻塞等待，一旦同步锁被释放，CPU会正在等待的任务分配资源，获取同步锁。在这里又两种策略，CPU默认从等待的任务中随机分配，这是非公平锁；公平锁是按照等待时间优先级来分配，等待的时间越久，先获取任务锁。其内部是一个同步列队实现的。

• 主要方法
  acquire();获取许可，Semephore任务数加一
  release();释放许可，Semephore任务数减一
  还有几个方法如tryAcquire()尝试获取许可，返回boolean值，不阻塞。availablePermits()还剩几个任务许可，等等几个方法和Lock类的用法相似。

• 代码示例：

public static void main(String[] args) {
        Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            exec.execute(new Task(semaphore));
        }
//      semaphore.acquireUninterruptibly(3);
        exec.shutdown();
    }
    
    public static class Task implements Runnable {

        private Semaphore semaphore;

        public Task(Semaphore semaphore) {
            this.semaphore = semaphore;
        }
        
        @Override
        public void run() {
            try {
                semaphore.acquire();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获取了资源");
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "准备释放资源");
                semaphore.release();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "释放了资源");
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
        
    }

输出：
pool-1-thread-1获取了资源
pool-1-thread-2获取了资源
pool-1-thread-3获取了资源
pool-1-thread-3准备释放资源
pool-1-thread-1准备释放资源
pool-1-thread-1释放了资源
pool-1-thread-3释放了资源
pool-1-thread-2准备释放资源
pool-1-thread-2释放了资源
pool-1-thread-5获取了资源
pool-1-thread-4获取了资源
pool-1-thread-6获取了资源
pool-1-thread-6准备释放资源
pool-1-thread-5准备释放资源
pool-1-thread-4准备释放资源
pool-1-thread-4释放了资源
pool-1-thread-7获取了资源
pool-1-thread-5释放了资源
pool-1-thread-8获取了资源
pool-1-thread-6释放了资源
pool-1-thread-9获取了资源
pool-1-thread-8准备释放资源
pool-1-thread-7准备释放资源
pool-1-thread-10获取了资源
pool-1-thread-9准备释放资源
pool-1-thread-9释放了资源
pool-1-thread-7释放了资源
pool-1-thread-8释放了资源
pool-1-thread-10准备释放资源
pool-1-thread-10释放了资源