Semaphore实现信号灯
接下来我们讲，java5里面提供的一个线程的工具。叫Semaphore，信号灯。Semaphore是一种什么技术呢？它可以控制同时访问资源的线程个数。假设我现在有3盏灯，现在有一个人来，我通知他可以走了，他就拿走1盏灯，还剩2盏灯。再有一个人来呢，我又可以让他走，只要有灯亮，他就可以走。如果3盏灯都被别人拿走了，怎么办呢？再有第4个人来，就不行了，就得等，然后，这前面3个当中有一个把灯还回来了，第4个就又可以走了。这样你看，我们实现文件的并发访问，假如我的文件只能同时被3个人访问，来了5个人，你说有几个人可以进去访问呢，3个。另外两个自然的就等，因为它谁先把灯拿走，谁就先进去了。还有比如打个比喻说，厕所里面有5个坑，现在去了6个人，只能有一个人等，是吧，然后另外5个人进去了，另外五个当中的任何一个灯出来以后，外面的人就可以进去，就是实现这样一个功能。
下面，我们来看这样一个代码示例，我们现在有3个灯，然后呢有10个线程，10个线程都要进去，每个线程呢，进去之前都要先取得一个灯，这样，同时只能有3个线程进去，另外7个线程就在外面等，3个当中任何一个出来了，外面7个当中的某一个就可以进去了。这个东西很简单，很容易就学会。最大的困难就在于，我们以后在工作中遇到问题了，能够想到这个问题正好可以用这个工具来解决。每个药能治什么病，这个很容易学会，难得就是当看到一个病人以后呢，你可以想起来说，就这个药。能想到这一步，你就是华佗。华佗是什么厉害，就是知道每个病用哪个药。就怕学了这个知识以后，工作中遇到这个问题，这个知识本来是解决那个问题的，但是你想不起这个知识来了。担心这个问题。
通过代码，我们发现信号灯和同步互斥很相似，如果只是一盏灯的话，就相当于是一个同步互斥了。
| import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.Semaphore; public class SemaphoreTest { public static void main(String[] args) { ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();//创建一个缓存线程池 final Semaphore sp = new Semaphore(3);//初始化3个信号灯
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for (int i = 0; i < 10; i++) {//循环10遍，创建10个任务 Runnable runnable = new Runnable() { public void run() { try { sp.acquire();//取灯 } catch (InterruptedException e1) { e1.printStackTrace(); } System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "进入，当前已有" + (3 - sp.availablePermits()/*返回可用的灯数*/) + "个并发"); try { Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000)); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "即将离开"); sp.release();//释放灯 // 下面代码有时候执行不准确，因为其没有和上面的代码合成原子单元 System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已离开，当前已有" + (3 - sp.availablePermits()/*返回可用的灯数*/) + "个并发"); } }; service.execute(runnable);//线程池执行任务 } } } |
还是互斥，但是互斥是多个当中取到一个就可以进入。只有多个许可全被用完了，才不能进入了。
另外，这个Semaphore假设现在有5盏灯，来了10个人，5盏灯当中有一盏灯释放了，那么另外剩下来的5个人，谁先来拿这盏灯呢？在Semaphore的构造方法里面可以有一个参数，说谁先来就谁先拿灯。如果你不用那个参数，那就谁运气好，谁先拿灯。我们也可以在构造方法里面指定，谁先来，谁先拿灯。
| 构造方法详细信息 |
public Semaphore(int permits)
创建具有给定的许可数和非公平的公平设置的 Semaphore。
参数：
permits - 初始的可用许可数目。此值可能为负数，在这种情况下，必须在授予任何获取前进行释放。
public Semaphore(int permits,
boolean fair)
创建具有给定的许可数和给定的公平设置的 Semaphore。
参数：
permits - 初始的可用许可数目。此值可能为负数，在这种情况下，必须在授予任何获取前进行释放。
fair - 如果此信号量保证在争用时按先进先出的顺序授予许可，则为 true；否则为 false。
单个信号灯可以实现互斥锁的功能，但是它比互斥锁功能还强一点，那个锁是我拿到了锁了，这个锁就只能由我去释放，别人释放没有用。而这个信号灯是，我拿到了这个灯，还可以由别人来释放这个灯。互斥锁，如果有人进厕所晕倒在里面了，这个坑就谁也进不去了，如果是用这个信号灯呢，有一个人在厕所里面晕倒了，怎么办，我们叫上物业管理员，他还有一把备用钥匙，它可以把门打开，把他拉出来。就这个意思，就是另外一个线程可以释放锁。