Java并发编程Semaphore深度解析

"本文详细解析了Java并发编程中的Semaphore计数信号量，包括其概念、功能以及如何使用。" Semaphore在Java并发编程中扮演着重要的角色，它是一个计数信号量，用于控制对有限资源的访问。这个资源可以是物理的，如数据库连接，也可以是逻辑的，如某个操作的并发实例限制。Semaphore的核心在于维护一个许可集合，线程在执行特定操作前需要获取这些许可。当许可可用时，线程可以获取并执行，若无许可则被阻塞，直到其他线程释放许可。 在示例代码中，我们创建了一个Semaphore对象，初始化许可数量为12（SEM_MAX）。接着，我们创建了一个固定大小的线程池，并向线程池提交了三个任务，每个任务都是MyThread类的实例。每个MyThread在运行时会尝试获取不同数量的许可：7个、4个和2个。通过调用Semaphore的acquire()方法，线程尝试获取许可，如果当前许可不足，线程将被阻塞，直到其他线程调用release()释放许可。 Semaphore的acquire()方法用于请求一个许可，如果当前许可计数大于零，则减少计数并返回，否则线程将被阻塞，直到其他线程调用release()。而release()方法则是释放一个许可，增加许可计数，可能唤醒正在等待的线程。这种机制确保了在特定资源被多线程共享时，只有一定数量的线程可以同时访问，从而避免资源过度消耗或竞争状态。 在并发编程中，Semaphore可以用于实现以下场景： 1. **限流**：控制并发访问的数量，例如限制数据库连接池的大小。 2. **同步**：管理多个线程对共享资源的访问，比如控制打印服务同时处理的打印任务数量。 3. **保护资源**：当资源有限时，防止过多线程同时访问导致资源耗尽。 在示例的MyThread类中，run()方法内的acquire()调用确保了线程在执行实际工作之前先获得许可。此外，Thread.sleep()模拟了线程执行任务所需的时间，这有助于展示Semaphore如何在不同线程间协调许可的分配和释放。 总结，Semaphore作为Java并发编程的重要工具，提供了对共享资源的计数访问控制，能够有效地管理并发，防止资源过度使用，确保系统的稳定性和性能。理解和熟练使用Semaphore，对于编写高效、安全的多线程程序至关重要。