JAVA多线程--信号量(Semaphore)
信号量（Semaphore）是一种多线程环境下的设施，负责协调各个线程，以保证它们能够正确、合理地使用公共资源。从概念上讲，信号量维护了一个许可集。
信号量的类型有两种：单值信号量和多值信号量。单值信号量只能被一个线程获得，而多值信号量可以被多个线程获得。以停车场运作为例，停车场只有三个车位，三个车位都是空的。这时，如果来了五辆车，看门人允许其中三辆不受阻碍的进入，然后放下车拦，剩下的车则必需在入口等待。
信号量的特性如下：
* 信号量是一个非负整数（车位数），全部通过它的线程（车辆）都会将该整数减一。
* 当该整数值为零时，全部试图通过它的线程都将处于等待状态。
* 在信号量上我们定义两种操作：Wait（等待）和Release（释放）。
* 当一个线程调用Wait（等待）操作时，它要么通过然后将信号量减一，要么始终等下去，直到信号量大于一或超时。
* Release（释放）事实上是在信号量上执行加操作，对应于车辆离开停车场，该操作之所以叫做“释放”是由于加操作事实上是释放了由信号量守护的资源。
在Java中，还可以设置该信号量是否采纳公正模式，假如以公正方式执行，则线程将会按到达的挨次（FIFO）执行，假如是非公正，则可以后恳求的有可能排在队列的头部。
JDK中定义如下：
```
Semaphore(int permits, boolean fair)
```
创 建 具 有 给 定 的 许 可 数 和 给 定 的 公 正 设 置 的Semaphore。
Semaphore当前在多线程环境下被扩放用法，操作系统的信号量是个很重要的概念，在进程掌握方面都有应用。Java并发库Semaphore可以很轻松完成信号量掌握，Semaphore可以掌握某个资源可被同时访问的个数，通过acquire()猎取一个许可，假如没有就等待，而release()释放一个许可。
例如，在Windows下可以设置共享文件的最大客户端访问个数。Semaphore实现的功能就类似厕全部5个坑，假如有10个人要上厕所，那么同时只能有多少个人去上厕所呢？同时只能有5个人能够占用，当5个人中的一个人让开后，其中等待的另外5个人中又有一个人可以占用了。另外等待的5个人中可以是随机获得优先机会，也可以是根据先来后到的挨次获得机会，这取决于构造Semaphore对象时传入的参数选项。
单个信号量的Semaphore对象可以实现互斥锁的功能，并且可以是由一个线程获得了“锁”，再由另一个线程释放“锁”，这可应用于死锁复原的一些场合。
在Java中，使用Semaphore可以轻松地实现多线程环境下的资源访问控制，例如：
```java
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;
public class SemaPhore {
public static void main(String[] args) {
// 线程池
ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
// 只能5个线程同时访问
final Semaphore semp = new Semaphore(5);
// 模拟20个客户端访问
for (int index = 0; index < 50; index++) {
final int NO = index;
Runnable run = new Runnable() {
public void run() {
try {
// 等待获取许可
semp.acquire();
// 执行业务逻辑
System.out.println("thread " + NO + " is running");
// 释放许可
semp.release();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
};
exec.execute(run);
}
}
}
```
在上面的示例代码中，我们使用Semaphore来限制同时访问的线程数目为5个，模拟20个客户端访问的情况下，每个客户端都需要等待获取许可，然后执行业务逻辑，最后释放许可。
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