Java 线程资源限制 java.util.concurrent.semaphore_综合

什么是Semphore
java.util.concurrent.Semaphore 类是一个计数信号量。计数信号量由一个指定数量的 “许可” 初始化。每调用一次 acquire()，一个许可会被调用线程取走。每调用一次 release()，一个许可会被返还给信号量。因此，在没有任何 release() 调用时，最多有 N 个线程能够通过 acquire() 方法，N 是该信号量初始化时的许可的指定数量。这些许可只是一个简单的计数器。

主要常用方法

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
其他某些线程中断当前线程
这里说明一下红色字样的具体含义，当许可不够时，又有多个线程竞争许可，不能保证当前线程一定会是下一个被分配许可的线程。

没有办法保证线程能够公平地可从信号量中获得许可。也就是说，无法担保掉第一个调用 acquire()
的线程会是第一个获得一个许可的线程。如果第一个线程在等待一个许可时发生阻塞，而第二个线程前来索要一个许可的时候刚好有一个许可被释放出来，那么它就可能会在第一个线程之前获得许可。
如果你想要强制公平，Semaphore 类有一个具有一个布尔类型的参数的构造子，通过这个参数以告知 Semaphore
是否要强制公平。强制公平会影响到并发性能，所以除非你确实需要它否则不要启用它。

Semaphore semaphore = new Semaphore(1, true);

release()

public void release()

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。

availablePermits()

public int availablePermits()

availablePermits()返回此信号量中当前可用的许可数

示例：
这里还是利用之前提到的客服场景

package com.yvan.semaphore;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** Semaphore* * @author yvan**/
public class AppMain {
    // 客服数private static final int _SERVICER = 2;// 用户数private static final int _CUSTOMER = 10;public static void main(String[] args) throws Exception {
    Semaphore semaphore = new Semaphore(_SERVICER);ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(_CUSTOMER);for (int i = 0; i < _CUSTOMER; i++) {
    executorService.execute(new Processer(semaphore, "客户" + i));}executorService.shutdown();}
}class Processer implements Runnable {
    private Semaphore semaphore;private String user;public Processer(Semaphore semaphore, String user) {
    super();this.semaphore = semaphore;this.user = user;}@Overridepublic void run() {
    try {
    // 获取当前许可// 场景中就是空闲的客服人员数int free = semaphore.availablePermits();if (free <= 0) {
    System.out.println("客服坐席正忙，请您耐心等待......");}// 获取许可，没有许可就等待semaphore.acquire();System.out.println(user + "已经接入，正在通话中......");// 模拟通话时长TimeUnit.SECONDS.sleep(3);} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();} finally {
    System.out.println(user + "通话结束......");// 释放许可semaphore.release();}}
}

结果

客户0已经接入，正在通话中……
客服坐席正忙，请您耐心等待……
客户1已经接入，正在通话中……
客服坐席正忙，请您耐心等待……
客服坐席正忙，请您耐心等待……
客服坐席正忙，请您耐心等待……
客服坐席正忙，请您耐心等待……
客服坐席正忙，请您耐心等待……
客服坐席正忙，请您耐心等待……
客服坐席正忙，请您耐心等待……
客户0通话结束……
客户1通话结束……
客户2已经接入，正在通话中……
客户3已经接入，正在通话中……
客户2通话结束……
客户4已经接入，正在通话中……
客户3通话结束……
客户5已经接入，正在通话中……
客户4通话结束……
客户6已经接入，正在通话中……
客户5通话结束……
客户7已经接入，正在通话中……
客户6通话结束……
客户8已经接入，正在通话中……
客户7通话结束……
客户9已经接入，正在通话中……
客户8通话结束……
客户9通话结束……

延伸示例
这里示例会给出一个秒杀场景，性能有待验证

package com.yvan.semaphore;import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/*** Semaphore 秒杀* * @author yvan**/
public class Seckill {
    // 秒杀商品数public static int _COUNT=7;// 并发秒杀用户数public static final int _CUSTOMER=10;public static void main(String[] args) {
    Semaphore semaphore = new Semaphore(1);ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(_CUSTOMER);for (int i = 0; i < _CUSTOMER; i++) {
    executorService.execute(new SeckillProcess(semaphore, "用户"+i));}executorService.shutdown();}
}class SeckillProcess implements Runnable{
    private Semaphore semaphore ;private String user;public SeckillProcess(Semaphore semaphore, String user) {
    super();this.semaphore = semaphore;this.user = user;}@Overridepublic void run() {
    try {
    // 模拟用户客户端网络连接情况TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(new Random().nextInt(1000));semaphore.acquire();if (Seckill._COUNT>0) {
    Seckill._COUNT--;// 模拟后续秒杀业务执行时间TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);System.out.println("恭喜"+user+"秒杀成功");}else {
    System.out.println(user+"，非常遗憾，秒杀失败...");}} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();}finally {
    semaphore.release();}}}

结果

恭喜用户4秒杀成功
恭喜用户6秒杀成功
恭喜用户2秒杀成功
恭喜用户7秒杀成功
恭喜用户0秒杀成功
恭喜用户3秒杀成功
恭喜用户9秒杀成功
用户5，非常遗憾，秒杀失败…
用户1，非常遗憾，秒杀失败…
用户8，非常遗憾，秒杀失败…