8.2 JUC - 4.Semaphore

一、是什么？

Semaphore：信号量，用来限制能同时访问共享资源的线程上限

二、简单使用

public class TestSemaphore {public static void main(String[] args) {// 1. 创建 semaphore 对象Semaphore semaphore = new Semaphore(3);// 2. 10个线程同时运行for (int i = 0; i < 10; i++) {new Thread(() -> {try {semaphore.acquire();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}try {log.debug("running...");sleep(1);log.debug("end...");} finally {semaphore.release();}}).start();}}
}

结果：始终只有三个线程处于正在运行的状态

三、semaphore应用

• 使用semaphore限流，在访问高峰期时，让请求线程阻塞。当然它只适合限制单机线程数量，并且是仅限制线程数，而不是限制资源数（例如连接数）
• 使用Semaphore实现简单连接池，对比享元模式下的实现（用wait和notify），性能和可读性要更好

class Pool {// 1. 连接池大小private final int poolSize;// 2. 连接对象数组private Connection[] connections;// 3. 连接状态数组 0 表示空闲， 1 表示繁忙private AtomicIntegerArray states;private Semaphore semaphore;// 4. 构造方法初始化public Pool(int poolSize) {this.poolSize = poolSize;// 让许可数与资源数一致this.semaphore = new Semaphore(poolSize);this.connections = new Connection[poolSize];this.states = new AtomicIntegerArray(new int[poolSize]);for (int i = 0; i < poolSize; i++) {connections[i] = new MockConnection("连接" + (i+1));}}// 5. 借连接public Connection borrow() {// t1, t2, t3// 获取许可try {semaphore.acquire(); // 没有许可的线程，在此等待} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}for (int i = 0; i < poolSize; i++) {// 获取空闲连接if(states.get(i) == 0) {if (states.compareAndSet(i, 0, 1)) {log.debug("borrow {}", connections[i]);return connections[i];}}}// 不会执行到这里return null;}// 6. 归还连接public void free(Connection conn) {for (int i = 0; i < poolSize; i++) {if (connections[i] == conn) {states.set(i, 0);log.debug("free {}", conn);semaphore.release();break;}}}
}

四、Semaphore原理