java的信号量

本文深入解析信号量机制,探讨其在防止服务器过载、实现线程限流中的关键作用。以停车场和限时秒杀场景为例,阐述信号量如何通过限制同时访问量来保障系统稳定性和响应速度。

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信号量的目的是为了限流,洪峰流量,一起访问,服务器可能服务宕机
限制每次线程的访问量,其他的线程等待。

以停车场为例

这是直接锁,有多个线程,但是只有有限数量的“车位”可以用,因此排队等待,出来一个再进去一个。
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无参方法tryAcquire()的作用是尝试的获得1个许可,如果获取不到则返回false,该方法通常与if语句结合使用,其具有无阻塞的特点。无阻塞的特点可以使线程不至于在同步处一直持续等待的状态,如果if语句判断不成立则线程会继续走slse语句,程序会继续向下运行。
以限时秒杀为例,一次只能进入五个,判定成功进去,判定失败out,不会阻塞。

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### Java Semaphore 使用教程及示例 #### 什么是Semaphore? `Semaphore` 是 Java 并发包 `java.util.concurrent` 提供的一种同步工具类,主要用于控制对共享资源的访问。它通过维护一个计数器来管理多个线程对资源的并发访问数量[^3]。 #### 构造方法 `Semaphore` 的构造方法有两种: - `Semaphore(int permits)`:创建一个具有指定许可数的信号量。 - `Semaphore(int permits, boolean fair)`:创建一个具有指定许可数且可以选择是否采用公平策略的信号量。如果设置为 `true`,则按照请求顺序发放许可;否则不保证顺序[^1]。 #### 方法介绍 ##### 获取许可 - `acquire()`:获取一个许可,如果没有可用的许可,则会一直等待直到有许可可用。 - `tryAcquire()`:尝试获取一个许可,如果有立即返回成功,否则失败并返回 false。 - `acquireUninterruptibly()`:不可中断地获取一个许可。 ##### 释放许可 - `release()`:释放一个许可,增加可用许可的数量。 - `release(int permits)`:一次性释放多个许可。 ##### 查询状态 - `availablePermits()`:查询当前剩余的可用许可数目。 #### 示例代码 下面是一个简单的例子展示如何使用 `Semaphore` 来限制同时执行的任务数量: ```java import java.util.concurrent.Semaphore; public class SemaphoreExample { private static final int MAX_THREADS = 3; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 创建一个最多允许三个线程进入的信号量对象 Semaphore semaphore = new Semaphore(MAX_THREADS); Runnable task = () -> { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is trying to acquire a permit."); // 尝试获得许可 semaphore.acquire(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " acquired a permit."); // 模拟业务逻辑处理时间 Thread.sleep((long)(Math.random()*1000)); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "'s work done and releasing the permit."); // 完成工作后释放许可 semaphore.release(); // 打印当前可用的许可证数量 System.out.println("Available Permits:" + semaphore.availablePermits()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }; for (int i=0; i<10 ;i++) { new Thread(task).start(); } } } ``` 此程序创建了一个最大容量为3个线程可以同时运行的信号量实例,并启动了十个新线程去竞争这些名额,在每个线程完成其任务之后都会调用 release 方法释放所占用的一个名额给下一个等待中的线程[^2]。
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