Samaphore

b15735105314

已于 2024-02-28 23:22:57 修改

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分类专栏： Java多线程文章标签： java 开发语言

于 2024-02-28 23:18:54 首次发布

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一 Samaphore的概念和工作流程

1 概念

信号量；它允许线程集等待，直到被允许继续运行为止，一个信号量管理多个许可，线程必须请求许可，否则等待。

特点：控制访问多个共享资源的计数器。

使用场景：通常用于限制访问资源的线程总数，流量控制。

基本操作：acquire(); 获取一个许可

release(); 释放一个许可

二基本使用

使用场景：一个停车场可以停放10两小汽车或者5辆大卡车（一辆大卡车占用2个小汽车的停车位），现有14辆小汽车，8辆大卡车要进入停车场。

示例代码

package com.bxp.threadtest.samaphoretest;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SemaphoreTest {
    static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SemaphoreTest.class);
    /**
     * 默认使用非公平锁
     */
    private static Semaphore semaphore = new Semaphore(10);

    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        Truck truck = new Truck();
        for (int i = 0; i < 14; i++) {
            new Thread(car).start();
        }
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            new Thread(truck).start();
        }
    }

    public static class Car implements Runnable{

        @Override
        public void run() {
            try {
                semaphore.acquire();
                logger.info("小汽车" + Thread.currentThread().getName() + "进入停车场");
                Random random = new Random();
                int time = random.nextInt(20);
                TimeUnit.SECONDS.sleep(time);
                logger.error("小汽车" + Thread.currentThread().getName() + "停留" + time + "秒");
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            } finally {
                semaphore.release();
            }
        }
    }

    public static class Truck implements Runnable{

        @Override
        public void run() {
            try {
                semaphore.acquire(2);
                logger.info("大卡车" + Thread.currentThread().getName() + "进入停车场");
                Random random = new Random();
                int time = random.nextInt(20);
                TimeUnit.SECONDS.sleep(time);
                logger.error("大卡车" + Thread.currentThread().getName() + "停留" + time + "秒");
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            } finally {
                semaphore.release(2);
            }
        }
    }
}

运行结果：

23:12:31.295 [Thread-3] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-3进入停车场
23:12:31.295 [Thread-4] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-4进入停车场
23:12:31.295 [Thread-9] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-9进入停车场
23:12:31.295 [Thread-6] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-6进入停车场
23:12:31.296 [Thread-11] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-11进入停车场
23:12:31.296 [Thread-1] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-1进入停车场
23:12:31.295 [Thread-2] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-2进入停车场
23:12:31.295 [Thread-0] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-0进入停车场
23:12:31.296 [Thread-5] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-5进入停车场
23:12:31.295 [Thread-8] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-8进入停车场
23:12:31.322 [Thread-2] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-2停留0秒
23:12:31.322 [Thread-4] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-4停留0秒
23:12:31.322 [Thread-7] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-7进入停车场
23:12:31.322 [Thread-10] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-10进入停车场
23:12:32.327 [Thread-7] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-7停留1秒
23:12:33.308 [Thread-11] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-11停留2秒
23:12:33.310 [Thread-18] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-18进入停车场
23:12:34.307 [Thread-1] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-1停留3秒
23:12:40.310 [Thread-6] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-6停留9秒
23:12:40.310 [Thread-0] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-0停留9秒
23:12:40.311 [Thread-17] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-17进入停车场
23:12:41.315 [Thread-8] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-8停留10秒
23:12:41.316 [Thread-16] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-16进入停车场
23:12:42.301 [Thread-3] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-3停留11秒
23:12:42.301 [Thread-13] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-13进入停车场
23:12:44.310 [Thread-9] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-9停留13秒
23:12:44.310 [Thread-12] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-12进入停车场
23:12:44.325 [Thread-10] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-10停留13秒
23:12:45.315 [Thread-12] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-12停留1秒
23:12:45.315 [Thread-14] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-14进入停车场
23:12:47.314 [Thread-13] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-13停留5秒
23:12:49.313 [Thread-18] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-18停留16秒
23:12:49.314 [Thread-19] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-19进入停车场
23:12:50.304 [Thread-5] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 小汽车Thread-5停留19秒
23:12:50.304 [Thread-15] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-15进入停车场
23:12:52.306 [Thread-15] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-15停留2秒
23:12:52.306 [Thread-20] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-20进入停车场
23:12:52.322 [Thread-19] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-19停留3秒
23:12:52.322 [Thread-16] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-16停留11秒
23:12:52.322 [Thread-21] INFO com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-21进入停车场
23:12:53.319 [Thread-17] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-17停留13秒
23:12:57.327 [Thread-14] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-14停留12秒
23:13:04.332 [Thread-21] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-21停留12秒
23:13:11.314 [Thread-20] ERROR com.bxp.threadtest.samaphoretest.SemaphoreTest - 大卡车Thread-20停留19秒