Java的Semaphore

Semaphore分为单值和多值两种，前者只能被一个线程获得，后者可以被若干个线程获得。
以一个停车场是运作为例。为了简单起见，假设停车场只有三个车位，一开始三个车位都是空的。这时如果同时来了五辆车，看门人允许其中三辆不受阻碍的进入，然后放下车拦，剩下的车则必须在入口等待，此后来的车也都不得不在入口处等待。这时，有一辆车离开停车场，看门人得知后，打开车拦，放入一辆，如果又离开两辆，则又可以放入两辆，如此往复。
在这个停车场系统中，车位是公共资源，每辆车好比一个线程，看门人起的就是信号量的作用。
更进一步，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（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（等待）操作时，它要么通过然后将信号量减一，要么一直等下去，直到信号量大于一或超时。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”是因为加操作实际上是释放了由信号量守护的资源。
在java中，还可以设置该信号量是否采用公平模式，如果以公平方式执行，则线程将会按到达的顺序（FIFO）执行，如果是非公平，则可以后请求的有可能排在队列的头部。
JDK中定义如下：
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。

2个方法

acquire

public void acquire()             throws InterruptedException

从此信号量获取一个许可，在提供一个许可前一直将线程阻塞，否则线程被中断。获取一个许可（如果提供了一个）并立即返回，将可用的许可数减 1。

如果没有可用的许可，则在发生以下两种情况之一前，禁止将当前线程用于线程安排目的并使其处于休眠状态：

• 某些其他线程调用此信号量的 release() 方法，并且当前线程是下一个要被分配许可的线程；或者
• 其他某些线程中断当前线程。

如果当前线程：

• 被此方法将其已中断状态设置为 on ；或者
• 在等待许可时被中断。

则抛出 InterruptedException，并且清除当前线程的已中断状态。 

抛出：

InterruptedException - 如果当前线程被中断

release

public void release()

释放一个许可，将其返回给信号量。释放一个许可，将可用的许可数增加 1。如果任意线程试图获取许可，则选中一个线程并将刚刚释放的许可给予它。然后针对线程安排目的启用（或再启用）该线程。

不要求释放许可的线程必须通过调用 acquire() 来获取许可。通过应用程序中的编程约定来建立信号量的正确用法。

为防止并发 

final Semaphore semp = new Semaphore(1);  

public class SemaphoreTest {     public static void main(String[] args) {          // 线程池         ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();          // 只能1个线程同时访问         final Semaphore semp = new Semaphore(1);          // 模拟10个客户端访问         for (int index = 0; index < 10; index++) {            final int NO = index;              Runnable run = new Runnable() {                  public void run() {                      try {                          // 获取许可                         semp.acquire();                          System.out.println("Accessing: " + NO);                          Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));                          // 访问完后，释放 ，如果屏蔽下面的语句，则在控制台只能打印1条记录，之后线程一直阻塞                        semp.release();                      } catch (InterruptedException e) {                      }                  }              };              exec.execute(run);          }          // 退出线程池         exec.shutdown();      }  }