在java中，提供了信号量Semaphore的支持。Semaphore是一个计数信号量，它的本质是一个"共享锁"，或者说是一个功能完毕的计数器。它对控制一定资源的消费与回收有着很重要的意义，信号量常常用于多线程的代码中，并能监控有多少数目的线程等待获取资源，并且通过信号量可以得知可用资源的数目等等，这里总是在强调“数目”二字，但不能指出来有哪些在等待，哪些资源可用。

信号量维护了一个信号量许可集。线程可以通过调用acquire()来获取信号量的许可；当信号量中有可用的许可时，线程能获取该许可；否则线程必须等待，直到有可用的许可为止。线程可以通过release()来释放它所持有的信号量许可。

1. 相关方法

1.1 Semaphore对象的创建

// 创建具有给定的许可数和非公平的公平设置的 Semaphore。
Semaphore(int permits)
// 创建具有给定的许可数和给定的公平设置的 Semaphore。
Semaphore(int permits, boolean fair)

其中，permits:初始化可用的许可数目，fair: 若该信号量保证在征用时按FIFO的顺序授予许可，则为true，否则为false。

注意，当设置permits为0时，可以实现wait和notify类似的操作。

1.2 从信号量中获得许可

// 从此信号量获取一个许可，在提供一个许可前一直将线程阻塞，否则线程被中断。
void acquire()
// 从此信号量获取给定数目的许可，在提供这些许可前一直将线程阻塞，或者线程已被中断。
void acquire(int permits)
// 从此信号量中获取许可，在有可用的许可前将其阻塞。
void acquireUninterruptibly()
// 从此信号量获取给定数目的许可，在提供这些许可前一直将线程阻塞。
void acquireUninterruptibly(int permits)

1.3 释放一个许可，并返回信号量

// 释放一个许可，将其返回给信号量。
void release()
// 释放给定数目的许可，将其返回到信号量。
void release(int permits)

1.4 其他

// 返回此信号量中当前可用的许可数。
int availablePermits()
// 获取并返回立即可用的所有许可。
int drainPermits()
// 返回一个 collection，包含可能等待获取的线程。
protected Collection<Thread> getQueuedThreads()
// 返回正在等待获取的线程的估计数目。
int getQueueLength()
// 查询是否有线程正在等待获取。
boolean hasQueuedThreads()
// 如果此信号量的公平设置为 true，则返回 true。
boolean isFair()
// 根据指定的缩减量减小可用许可的数目。
protected void reducePermits(int reduction)// 返回标识此信号量的字符串，以及信号量的状态。
String toString()
// 仅在调用时此信号量存在一个可用许可，才从信号量获取许可。
boolean tryAcquire()
// 仅在调用时此信号量中有给定数目的许可时，才从此信号量中获取这些许可。
boolean tryAcquire(int permits)
// 如果在给定的等待时间内此信号量有可用的所有许可，并且当前线程未被中断，则从此信号量获取给定数目的许可。
boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit)
// 如果在给定的等待时间内，此信号量有可用的许可并且当前线程未被中断，则从此信号量获取一个许可。
boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit)

2. 代码实例：

20个人去银行存款，但是该银行只有两个办公柜台，有空位则上去存钱，没有空位则只能去排队等待。

package com.xhj.thread;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;/*** 线程信号量Semaphore的运用* * @author XIEHEJUN* */
public class SemaphoreThread {private int a = 0;/*** 银行存钱类*/class Bank {private int account = 100;public int getAccount() {return account;}public void save(int money) {account += money;}}/*** 线程执行类，每次存10块钱*/class NewThread implements Runnable {private Bank bank;private Semaphore semaphore;public NewThread(Bank bank, Semaphore semaphore) {this.bank = bank;this.semaphore = semaphore;}@Overridepublic void run() {int b = a++;if (semaphore.availablePermits() > 0) {System.out.println("线程" + b + "启动，进入银行,有位置立即去存钱");} else {System.out.println("线程" + b + "启动，进入银行,无位置，去排队等待等待");}try {semaphore.acquire();bank.save(10);System.out.println(b + "账户余额为：" + bank.getAccount());Thread.sleep(1000);System.out.println("线程" + b + "存钱完毕，离开银行");semaphore.release();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}public static void main(String[] args) {SemaphoreThread test = new SemaphoreThread();test.useThread();}/*** 建立线程，调用内部类，开始存钱*/public void useThread() {Bank bank = new Bank();// 定义2个信号量Semaphore semaphore = new Semaphore(2);// 建立一个缓存线程池ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();// 建立20个线程for (int i = 0; i < 20; i++) {// 执行一个线程es.submit(new Thread(new NewThread(bank, semaphore)));}// 关闭线程池es.shutdown();// 从信号量中获取两个许可，并且在获得许可之前，一直将线程阻塞semaphore.acquireUninterruptibly(2);System.out.println("到点了，工作人员要吃饭了");// 释放两个许可，并将其返回给信号量semaphore.release(2);}
}

本文参考自：java笔记--对信号量Semaphore的理解与运用和Java多线程系列--“JUC锁”11之 Semaphore信号量的原理和示例

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