Semaphore基本使用及原理

发布网友发布时间：2024-10-06 02:51

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热心网友时间：2024-11-04 14:35

深入探讨：Semaphore的基本使用与原理解析

Semaphore，作为Java并发工具箱中的重要组件，是Java.util.concurrent包下用于控制并发访问数量的工具。它通过控制线程的许可，实现资源的限流和同步。

首先，我们来理解Semaphore的基本用法。创建Semaphore时，可以指定初始的许可数量。线程在执行前需要获取许可，获取成功后才能执行，执行完毕后释放许可，允许其他等待的线程继续。例如，创建一个简单的测试场景：

测试步骤如下：

执行结果展示：

接下来，让我们通过源码来剖析Semaphore的工作原理。Semaphore的实现基于AQS（AbstractQueuedSynchronizer）框架，核心类Sync继承自AQS，并区分了公平和非公平两种获取策略。构造函数会初始化许可数量，并将Sync实例存储在Semaphore对象的sync属性中。

Semaphore提供了acquire()和tryAcquire()方法，tryAcquire()是非阻塞的，当许可不足时会立即返回失败。acquire()方法则会阻塞直到获取许可。公平模式和非公平模式的tryAcquireShared方法在处理竞争时有所不同。

释放许可则通过release()方法，同步器会相应地调整内部状态。在公平模式中，未获取许可的线程不会立即被唤醒，而是保持队列中的顺序。

总的来说，Semaphore是通过AQS的state属性管理和线程阻塞/唤醒机制来控制并发访问的。掌握其使用和原理，有助于更好地理解和优化并发程序的性能。