9、Semaphore

java.util.concurrent

Class Semaphore

Semaphore常用来限制一定数量的线程来访问某个共享资源。一个Semaphore控制了一组令牌。除非存在可使用的令牌否则在调用acquire去获得资源时

将会被阻塞。release方法就是释放令牌，潜在的能够为acquire提供令牌，使得令牌的重复利用。然而，并没有真实的令牌对象，Semaphore仅仅只是拥有

一个数字。

在获得资源前，每个线程必须从Semaphore获得一个令牌。

一个Semaphore被初始化为1，也就是Semaphore只有一个令牌可用，于是可以作为互斥锁来使用。这就是我们众所周知的二进制Semaphore，因为它只有两种

状态：如果为1，则有一个令牌可使用，如果为0，则没有令牌可使用。

它的构造函数可以接受一个boolean型的可选参数。如果我们设置为false，就不能保证线程以什么样的顺序获得令牌。如果设置为true，就会以先进先出的顺序获得

令牌。

 1 class Pool {
 2        private static final int MAX_AVAILABLE = 100;
 3        private final Semaphore available = new Semaphore(MAX_AVAILABLE, true);
 4
 5        public Object getItem() throws InterruptedException {
 6          available.acquire();
 7          return getNextAvailableItem();
 8        }
 9
10        public void putItem(Object x) {
11          if (markAsUnused(x))
12            available.release();
13        }
14
15        // 没有一个特殊有效的数据结构这个仅仅只是作为例子
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17        protected Object[] items =new Object[10000]; //任何所管理的项
18        protected boolean[] used = new boolean[MAX_AVAILABLE];
19
20        protected synchronized Object getNextAvailableItem() {
21          for (int i = 0; i < MAX_AVAILABLE; ++i) {
22            if (!used[i]) {
23               used[i] = true;
24               return items[i];
25            }
26          }
27          return null; // 不能到达
28        }
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30        protected synchronized boolean markAsUnused(Object item) {
31          for (int i = 0; i < MAX_AVAILABLE; ++i) {
32            if (item == items[i]) {
33               if (used[i]) {
34                 used[i] = false;
35                 return true;
36               } else
37                 return false;
38            }
39          }
40          return false;
41        }
42
43  }

程序分析：

1、这里设置了有100个令牌的Semaphore。刚开始的时候，没有想明白，既然要给容器加上同步方法，还有必要加上Semaphore么？不管你放多少个线程进来，同时只能有一个线程能进行操作。

换一种想法，100个方法同步，与10000个方法同步，哪个对容器的影响大一些？就好像今天早上，我去坐北京天通苑的地铁，正常通向地铁的正门是被锁着的，而人群在两道铁门之间经过地铁站

中部然后迂回至正门。Semaphore就充当着两到铁门所围起来的空间的作用（如果空间被他人占用了，就没法前进），充当了一个缓冲作用。

2、Semaphore充当的缓冲作用，Semaphore并不提供同步，这也是为什么一定要给容器加上同步方法的原因。