java 信号量 pv java 信号量

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cnolnic 2023-09-22 12:18:00

文章标签 java 信号量 pv semaphore 信号量 acquire tryAcquire 文章分类 Java 后端开发

文章目录

一、什么是信号量
二、信号量有什么用
三、信号量怎么用
四、有哪些核心方法
五、参考博文

一、什么是信号量

Semaphore存在于java.util.concurrent（java并发）包下，，是一个计数信号量，维护了一个许可的集，若有必要，会在获取许可前阻塞每一个线程。

二、信号量有什么用

假想在服务器上运行着若干线程，这些线程需要连接到同一数据库，但任一时刻只能获得一定数目的数据库连接。要怎样才能够有效地将这些固定数目的数据库连接分配给若干线程？
方案一：给方法加锁，那样从始至终只会有一个数据库连接可用，此方案不可用；
方案二：使用Semaphore，通常用于限制并发访问某些资源（物理或逻辑的）的线程数目。此方案可行

三、信号量怎么用

构造函数

Semaphore(int permits,boolean fair) 
permits：许可数
fair：如果信号量想在征用时按照FIFO授予许可，则为true，否则为false，默认为false
Semaphore(int permits)

生活案例：排队上厕所，排队用餐，排队去银行柜台办理业务等等

@Test
    void testSemaphore() {
        // 建立缓存线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        // 定义信号量
        int permitsNum = 5;
        Semaphore semaphore = new Semaphore(permitsNum);
        // 启动20个线程
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            Runnable runnable = new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    if(semaphore.availablePermits() > 0 ){
                        System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " 准备获取许可 " + "当前系统的并发数是：" + (permitsNum - semaphore.availablePermits()));
                    }else{
                        System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " 没有许可，排队等待 " + "当前系统的并发数是：" + (permitsNum - semaphore.availablePermits()));
                    }
                    try {
                        semaphore.acquire();
                        System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " 已经获取到许可 " + "当前系统的并发数是：" + (permitsNum - semaphore.availablePermits()));
                        Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                        System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " 任务执行完毕，准备归还许可");
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println("exception " + e.getMessage());
                    } finally {
                        semaphore.release();
                        System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " 已经归还许可，当前系统的并发数是：" + (permitsNum - semaphore.availablePermits()));
                    }
                }
            };
            // 执行线程
            executorService.execute(runnable);
        }
        // 关闭线程池
        executorService.shutdown();

        // Uninterruptibly 不间断地
        System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " 将线程阻塞");
        semaphore.acquireUninterruptibly(2);
        System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " 归还许可");
        semaphore.release(2);

    }