Semaphore通过许可机制限制并发访问线程数，acquire()获取许可，release()释放许可，确保资源安全。
在Java中，Semaphore 是并发编程中用于控制对共享资源访问数量的工具类，常用于限流、资源池管理等场景。它通过维护一组许可（permits）来限制同时访问特定资源的线程数量。
Semaphore的基本原理
Semaphore内部维护了一个计数器，表示可用许可的数量。线程在访问资源前必须先获取许可，如果当前没有可用许可，线程将被阻塞，直到其他线程释放许可为止。
主要方法包括：
- acquire()：尝试获取一个许可，如果没有可用许可，线程会阻塞。
- acquire(int permits)：一次获取多个许可。
- release()：释放一个许可，使其他等待的线程有机会获得许可。
- release(int permits)：一次释放多个许可。
- availablePermits()：返回当前可用的许可数。
简单使用示例：限制并发线程数
假设我们有一个服务最多允许3个线程同时访问，可以使用Semaphore进行控制：
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import java.util.concurrent.Semaphore;
public class SemaphoreExample {
// 定义一个拥有3个许可的Semaphore
private static final Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
public static void main(String[] args) {
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
new Thread(() -> {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 尝试获取许可");
semaphore.acquire(); // 获取许可
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 获得许可，开始执行任务");
// 模拟任务执行
Thread.sleep(2000);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 任务完成，释放许可");
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
} finally {
semaphore.release(); // 释放许可
}
}, "Thread-" + i).start();
}
}
}
在这个例子中，尽管启动了5个线程，但只有3个能同时运行，其余线程需等待许可释放后才能执行。
应用场景与注意事项
Semaphore适用于以下场景：
- 数据库连接池控制：限制最大连接数。
- API调用限流：防止系统被过多请求压垮。
- 硬件资源访问：如打印机、传感器等有限设备的并发访问控制。
使用时需要注意：
- 确保每次acquire()后都有对应的release()，建议放在finally块中，避免死锁或资源泄露。
- 初始化许可数应根据实际资源容量设置，过大失去限流意义，过小影响并发性能。
- Semaphore默认是非公平的，可传入true构造公平模式，避免线程饥饿。
基本上就这些，掌握好acquire和release的配对使用，就能有效实现资源的并发控制。不复杂但容易忽略细节。
