【多线程】信号量 Semaphore

信号量, 用来表示 “可用资源的个数”. 本质上就是一个计数器.
锁是信号量的一种特殊情况, 可以视为是一个 “二元信号量”

理解信号量

• 可以把信号量想象成是停车场的展示牌: 当前有车位 100 个. 表示有 100 个可用资源.
• 当有车开进去的时候, 就相当于申请一个可用资源, 可用车位就 -1 (这个称为信号量的 P 操作)
• 当有车开出来的时候, 就相当于释放一个可用资源, 可用车位就 +1 (这个称为信号量的 V 操作)
• 如果计数器的值已经为 0 了, 还尝试申请资源, 就会阻塞等待, 直到有其他线程释放资源.

Semaphore 的 PV 操作中的加减计数器操作都是原子的, 可以在多线程环境下直接使用.

代码示例:

创建 Semaphore 示例:

• 初始化为 3, 表示有 3 个可用资源.
• acquire 方法表示申请资源(P操作),
• release 方法表示释放资源(V操作)
• 创建 10 个线程, 每个线程都尝试申请资源, sleep 1 秒之后, 释放资源. 观察程序的执行效果.

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    semaphore.acquire();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "占用了 1 个资源");
                    Thread.sleep(1000);
                    semaphore.release();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "释放了 1 个资源---");
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
        };

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Thread t = new Thread(runnable);
            t.start();
        }
    }
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