Java線程-信號量

Semaphore時一個信號量，它的作用時限制某段代碼的併發數，Semaphore有一個構造函數，可以傳入一個int型整數n，表示某段代碼最多隻有n個線程可以訪問，如果超出了n，那麼請等待，等到某個線程執行完畢這段代碼塊，下一個線程再進入。此可以看出如果Semaphore構造函數中傳入的int型整數n=1，相當於變成了一個synchronized了。
Semaphore類位於java.util.concurrent包下，它提供了2個構造器：

//參數permits表示許可數目，即同時可以允許多少線程進行訪問  
public Semaphore(int permits) {  
    sync = new NonfairSync(permits);  
}  
//這個多了一個參數fair表示是否是公平的，即等待時間越久的越先獲取許可  
public Semaphore(int permits, boolean fair) {  
    sync = (fair)? new FairSync(permits) : new NonfairSync(permits);  
} 
//Semaphore類中比較重要的幾個方法，首先是acquire()、release()方法：
//acquire()用來獲取一個許可，若無許可能夠獲得，則會一直等待，直到獲得許可。
//release()用來釋放許可。注意，在釋放許可之前，必須先獲獲得許可。

這4個方法都會被阻塞，如果想立即得到執行結果，可以使用下面幾個方法：

//嘗試獲取一個許可，若獲取成功，則立即返回true，若獲取失敗，則立即返回false  
public boolean tryAcquire() { };  
//嘗試獲取一個許可，若在指定的時間內獲取成功，則立即返回true，否則則立即返回false  
public boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };   
//嘗試獲取permits個許可，若獲取成功，則立即返回true，若獲取失敗，則立即返回false  
public boolean tryAcquire(int permits) { };   
//嘗試獲取permits個許可，若在指定的時間內獲取成功，則立即返回true  
public boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };  
//得到當前可用的許可數目  
public int availablePermits();

示例：
假若一個工廠有5臺機器，但是有8個工人，一臺機器同時只能被一個工人使用，只有使用完了，其他工人才能繼續使用。那麼我們就可以通過Semaphore來實現：
代碼如下：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int N = 8; //工人數
        Semaphore semaphore = new Semaphore(5); //機器數目
        for(int i=0;i<N;i++)
            new Worker(i,semaphore).start();
    }
    static class Worker extends Thread{
        private int num;
        private Semaphore semaphore;
        public Worker(int num,Semaphore semaphore){
            this.num = num;
            this.semaphore = semaphore;
        }
        @Override
        public void run() {
            try {
                semaphore.acquire();
                System.out.println("工人"+this.num+"佔用一個機器在生產...");
                Thread.sleep(2000);
                System.out.println("工人"+this.num+"釋放出機器");
                semaphore.release();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

結果如下：

工人1佔用一個機器在生產...
工人4佔用一個機器在生產...
工人0佔用一個機器在生產...
工人2佔用一個機器在生產...
工人3佔用一個機器在生產...
工人1釋放出機器
工人0釋放出機器
工人5佔用一個機器在生產...
工人3釋放出機器
工人2釋放出機器
工人4釋放出機器
工人6佔用一個機器在生產...
工人7佔用一個機器在生產...
工人5釋放出機器
工人7釋放出機器
工人6釋放出機器