Semaphore

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发布于: 2021 年 05 月 09 日

1. 信号量模型包括：一个计数器、一个等待队列、三个方法：init()、 down()、 up()

init()用于设置计数器的初始值；执行 down()操作，计数器减 1，如果此时计数器小于 0，则当前线程被阻塞；执行 up()操作，计数器加 1，如果此时计数器值小于或等于 0，则唤醒并移除等待队列中的一个线程。

在 Java 中，信号量模型由 Semaphore 类实现，其中 init()、down() 、up() 分别对应构造器、acquire() 和 release()。Semaphore 能保证这三个方法都是原子操作。

2. 使用 Semaphore，可以轻松实现一个限流器。所谓限流，指最多允许 N 个线程同时进入临界区。

在使用各种池化资源时，比如连接池、对象池、线程池等等，在同一时刻，一定是允许多个线程同时使用连接池的，并且，在每个连接释放前，不允许其它线程使用。

class ObjPool<T, R> { // 对象池，一次创建N个对象，然后多个线程重复利用这N个对象  final List<T> pool;   final Semaphore sem;  ObjPool(int size, T t){    pool = new Vector<T>(){}; // 注意，此处不能换成ArrayList，因为信号量允许多个线程同时进入临界区    for(int i=0; i<size; i++){      pool.add(t);    }    sem = new Semaphore(size);  }  // 利用对象池的对象，调用func  R exec(Function<T,R> func) {    T t = null;    sem.acquire();    try {      t = pool.remove(0);      return func.apply(t);    } finally {      pool.add(t);      sem.release();    }  }}// 创建对象池ObjPool<Long, String> pool = new ObjPool<Long, String>(10, 2);// 通过对象池获取t，之后执行  pool.exec(t -> {    System.out.println(t);    return t.toString();});

复制代码

3. 信号量与管程对比：

①信号量允许多个线程同时进入临界区；

②信号量一次只能唤醒一个线程；

③信号量没有 Condition 的概念，当线程被唤醒后，会直接运行，而不会去检查此时的临界条件是否已经不满足了，基于此考虑，信号量模型才会设计出只能让一个线程被唤醒，否则就会出现因为缺少 Condition 检查而带来的线程安全问题。

发布于: 2021 年 05 月 09 日阅读数: 10

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