关于aqs:Semaphore实战

简介

Semaphore信号量计数器。和 CountDownLatch，CyclicBarrier 相似，是多线程合作的工具类，绝对于 join，wait，notify 办法应用起来简略高效。上面咱们次要看看它的用法吧！

实战

• 限流。限度线程的并发数。

比方在一个零碎中同时只能保障 5 个用户同时在线。

import java.util.concurrent.Semaphore;

/**
 * @author：jiaolian
 * @date：Created in 2021-03-04 11:13
 * @description：Semaphore 限流
 * @modified By：* 公众号: 叫练
 */
public class LimitCurrnet {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 定义 20 个线程，每次最多只能执行 5 个线程;
        Semaphore semaphore = new Semaphore(5);
        for (int i=0; i<20; i++) {new Thread(()->{
                try {
                    // 获取凭证
                    semaphore.acquire();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"登录胜利");
                    Thread.sleep(2000);
                    // 开释凭证
                    semaphore.release();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"用户退出");
                } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
                }
            }).start();}
    }
}

如上代码所示：咱们定义了 20 个用户同时拜访零碎，Semaphore 参数是 5，示意同时只能有 5 个用户能够获取凭证，其余用户必须期待直到有在线用户退出。调用 semaphore.acquire()示意获取凭证，此时凭证数会减一，调用 semaphore.release()示意开释凭证，凭证数会加一，如果零碎中有期待的用户，操作此办法会告诉期待的一个用户获取凭证胜利，执行登录操作。最初打印 局部后果 如下：证实零碎最多能放弃 5 个用户同时在线。

留神：下面举出的这个案例，出个思考题：线程池是否能够实现呢？

• 模仿 CyclicBarrier，CountDownLatch 重用！

Semaphore 能够轻松实现 CountDownLatch 计数器，CyclicBarrier回环屏障，还记得 CountDownLatch 用法么？它是个计数器，能够帮咱们统计线程执行工夫，罕用来测试多线程高并发执行接口效率，咱们上面用 Semaphore 模仿多线程主线程期待子线程执行结束再返回。

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;
/**
 * @author：jiaolian
 * @date：Created in 2021-03-01 21:04
 * @description：信号量测试
 * @modified By：* 公众号: 叫练
 */
public class SemaphoreTest {

    // 定义线程数量;
    private static final int THREAD_COUNT = 2;
    // 初始化信号量为 0，默认是非偏心锁
    private static Semaphore semaphore = new Semaphore(0,false);
    private static ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_COUNT);

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {for (int i=0; i<THREAD_COUNT; i++) {executorService.submit(()->{
                try {Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行");
                semaphore.release();});
        }
        // 获取 2 个信号量
        semaphore.acquire(2);
        System.out.println("主线程执行结束");
        executorService.shutdown();}
}

如上代码所示：咱们定义了 Semaphore 初始化信号量为 0，默认是非偏心锁，在主线程中用线程池提交 2 个线程，主线程调用 semaphore.acquire(2)示意须要获取两个信号量，但此时初始化信号量为 0，此时 AQS 中的 state 会是 0 -2=-2，state 值小于 0，所以主线程执行这句话会阻塞将其退出 AQS 同步队列，线程池两个线程期待 2 秒后会调用 semaphore.release()开释 2 个信号量，此时 AQS 中的 state 会自增到 0，会告诉主线程退出期待持续往下执行。执行后果如下图所示。

有没有发现 Semaphore 用法能够模仿 CountDownLatch，另外Semaphore 通过调用 acquire，release 办法，还能够实现 CyclicBarrier 性能！咱们不举例了。

实现原理

• 相同点：实质上都是计数器，底层是依赖 AQS 操作 state 实现。
• 异同点：CountDownLatch是共享锁实现，CyclicBarrier是独占锁实现，CountDownLatch通过调用 countDown 递加计数器只能应用一次，而 CyclicBarrier 通过调用 await 递加计数器能够达到“回环”反复的成果。Semaphore 也是共享锁实现，通过调用 release 计数器是递增的，通过设置信号量能够实现 CyclicBarrier，CountDownLatch 性能。

总结

明天咱们介绍了 Semaphore，整理出来心愿能对你有帮忙，写的比不全，同时还有许多须要修改的中央，心愿亲们加以斧正和点评，喜爱的请点赞加关注哦。 点关注，不迷路，我是【叫练 】 公众号 ，微信号【jiaolian123abc】 边叫边练。