2018-10-02

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信號量Semaphore是一個控制訪問多個共享資源的計數(shù)器，和CountDownLatch一樣，其本質(zhì)上是一個“共享鎖”。
Semaphore，在API是這么介紹的：
一個計數(shù)信號量。從概念上講，信號量維護(hù)了一個許可集。如有必要，在許可可用前會阻塞每一個 acquire()，然后再獲取該許可。每個 release() 添加一個許可，從而可能釋放一個正在阻塞的獲取者。但是，不使用實(shí)際的許可對象，Semaphore 只對可用許可的號碼進(jìn)行計數(shù)，并采取相應(yīng)的行動。
Semaphore 通常用于限制可以訪問某些資源（物理或邏輯的）的線程數(shù)目。

下面我們就一個停車場的簡單例子來闡述Semaphore：
為了簡單起見我們假設(shè)停車場僅有5個停車位，一開始停車場沒有車輛所有車位全部空著，然后先后到來三輛車，停車場車位夠，安排進(jìn)去停車，然后又來三輛，這個時候由于只有兩個停車位，所有只能停兩輛，其余一輛必須在外面候著，直到停車場有空車位，當(dāng)然以后每來一輛都需要在外面候著。當(dāng)停車場有車開出去，里面有空位了，則安排一輛車進(jìn)去（至于是哪輛 要看選擇的機(jī)制是公平還是非公平）。
從程序角度看，停車場就相當(dāng)于信號量Semaphore，其中許可數(shù)為5，車輛就相對線程。當(dāng)來一輛車時，許可數(shù)就會減 1 ，當(dāng)停車場沒有車位了（許可數(shù) == 0 ），其他來的車輛需要在外面等候著。如果有一輛車開出停車場，許可數(shù) + 1，然后放進(jìn)來一輛車。
信號量Semaphore是一個非負(fù)整數(shù)（>=1）。當(dāng)一個線程想要訪問某個共享資源時，它必須要先獲取Semaphore，當(dāng)Semaphore >0時，獲取該資源并使Semaphore – 1。如果Semaphore值 = 0，則表示全部的共享資源已經(jīng)被其他線程全部占用，線程必須要等待其他線程釋放資源。當(dāng)線程釋放資源時，Semaphore則+1

public class SemaphoreTest {

    static class Parking{
        //信號量
        private Semaphore semaphore;

        Parking(int count){
            semaphore = new Semaphore(count);
        }

        public void park(){
            try {
                //獲取信號量
                semaphore.acquire();
                long time = (long) (Math.random() * 10);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "進(jìn)入停車場，停車" + time + "秒..." );
                Thread.sleep(time);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "開出停車場...");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                semaphore.release();
            }
        }
    }


    static class Car extends Thread {
        Parking parking ;

        Car(Parking parking){
            this.parking = parking;
        }

        @Override
        public void run() {
            parking.park();     //進(jìn)入停車場
        }
    }

    public static void main(String[] args){
        Parking parking = new Parking(3);

        for(int i = 0 ; i < 5 ; i++){
            new Car(parking).start();
        }
    }
}