Java并发编程-同步辅助类之Semaphore

信号量Semaphore是一个计数信号量，用来保护一个或多个共享资源的访问，是Java Concurrent包下提供的另一种同步方式：使用加锁方式同步，一个时间只能有一个线程访问共享资源，而使用Senmaphore可以控制多个线程同时访问共享资源。

Semaphore信号量

Semaphore可以控制某个资源可被同时访问的个数（通过构造方法设置）：

- 通过 acquire() 获取一个许可，如果没有就等待。
- release() 释放一个许可。

比如在Windows下可以设置共享文件的最大客户端访问个数。 Semaphore实现的功能就类似厕所有5个坑，假如有10个人要上厕所，那么同时只能有多少个人去上厕所呢？同时只能有5个人能够占用，当5个人中 的任何一个人让开后，其中等待的另外5个人中又有一个人可以占用了。另外等待的5个人中可以是随机获得优先机会，也可以是按照先来后到的顺序获得机会（和lock类似可以设置为公平模式），这取决于构造Semaphore对象时传入的参数选项。

单个信号量（二进制信号量，计数只有0和1）的Semaphore对象可以实现互斥锁的功能，并且可以是由一个线程获得了“锁”，再由另一个线程释放“锁”，这可应用于死锁恢复的一些场合。

Semaphore维护了当前访问的个数，提供同步机制，控制同时访问的个数。在数据结构中链表可以保存“无限”的节点，用Semaphore可以实现有限大小的链表。另外重入锁 ReentrantLock 也可以实现该功能，但实现上要复杂些。

下面代码参考Java并发编程实践，利用Semaphore控制使能够有两个线程同一时段访问共享数据。

package MyThread;import java.util.Date;import java.util.concurrent.Semaphore;//打印任务队列，共享数据class PrintQueue{    private Semaphore semaphore;    PrintQueue(int num){        semaphore=new Semaphore(num);    }    public void printJob(){        try {            //获取            semaphore.acquire();            System.out.printf("%s printJob  time %s \n",Thread.currentThread().getName(),new Date());            Thread.sleep(3000);        } catch (Exception e) {            // TODO: handle exception            e.printStackTrace();        }finally{            //释放            semaphore.release();        }    }}//模拟打印机class PrintMachine implements Runnable{    private PrintQueue printQueue;    PrintMachine(PrintQueue printQueue){        this.printQueue=printQueue;    }    @Override    public void run() {        // TODO Auto-generated method stub        printQueue.printJob();    }}public class MySemaphoreTest {    public static void main(String[] arg){        PrintQueue printQueue=new PrintQueue(2);        //创建5个线程访问共享数据        for(int i=0;i<5;i++){            new Thread(new PrintMachine(printQueue)).start();        }    }}

• 结果，可以看出同一时段可以有两个线程同时访问共享数据。
  Thread-1 printJob time Mon Jun 06 15:55:42 CST 2016
  Thread-0 printJob time Mon Jun 06 15:55:42 CST 2016
  Thread-2 printJob time Mon Jun 06 15:55:45 CST 2016
  Thread-3 printJob time Mon Jun 06 15:55:45 CST 2016
  Thread-4 printJob time Mon Jun 06 15:55:48 CST 2016
  其他同步辅助类：
  Java并发编程-同步辅助类之Exchanger
  Java并发编程-同步辅助类之Phaser
  Java并发编程-同步辅助类之CyclicBarrier
  Java并发编程-同步辅助类之CountDownLatch