13-信号量和线程池

信号量

信号量这个词对于计算机专业的人并不陌生，因为这个词是计算机操作系统多道程序设计中很关键很重要的词。

抽象的来讲，信号量的特性如下：信号量是一个非负整数（车位数），所有通过它的线程/进程（车辆）都会将该整数减一（通过它当然是为了使用资源），当该整数值为零时，所有试图通过它的线程都将处于等待状态。
在信号量上我们定义两种操作： Wait（等待） 和 Release（释放）。当一个线程调用Wait操作时，它要么得到资源然后将信号量减一，要么一直等下去（指放入阻塞队列），直到信号量大于等于一时。Release（释放）实际上是在信号量上执行加操作，对应于车辆离开停车场，该操作之所以叫做“释放”是因为释放了由信号量守护的资源。

在Java并发设计中，也存在信号量这个词。信号量为多线程协作提供了更为强大的控制。无论是什么锁，一次只允许一个线程访问，而信号量一次可以让多个线程访问。

public class Main implements Runnable{
    public static void main(String[] args){
        ExecutorService executorService= Executors.newFixedThreadPool(5);
        Main main=new Main();
        for(int i=0;i<20;i++){
            executorService.submit(main);
        }
    }
    Semaphore semaphore=new Semaphore(2);
    public void run() {
        try {
            semaphore.acquire();
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println(Thread.currentThread().getId());
            semaphore.release();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上述程序中Semaphore semaphore=new Semaphore(2);这一句是new一个一次可以让2个线程访问的信号量。semaphore.acquire();用来尝试获得资源，如果获得了资源就立即执行。semaphore.release();用来释放资源，当一个任务执行完毕之后就应该释方资源，这里还用到了线程池，这个知识点一会会讲解。

线程池

上一个程序中使用到了线程池。

我们知道，进程的创建的杀死都需要耗费一定的资源，采用线程就是因为线程耗费的资源较少，然而线程在创建和杀死的时候也同样会耗费资源，特别是在程序中需要频繁的这么做的时候，会浪费大量的资源。最形象的例子就是数据库的连接池，在连接数据库的时候设置了连接池用来节约和控制资源。

我们在来看一下刚刚的程序有关于线程池的关键部分：

ExecutorService executorService= Executors.newFixedThreadPool(5);
        Main main=new Main();
        for(int i=0;i<20;i++){
            executorService.submit(main);
        }

ExecutorService executorService= Executors.newFixedThreadPool(5)这一句是用来创建一个线程池，这个线程池里的参数代表了线程池允许运行最大的线程数量。所以这里的5代表了允许有5个线程。

executorService.submit(main)这个方法可以调用类中的run方法，无论他是Thread中的run还有Runnable接口中的run方法。