Semaphore

Semaphore（信号量）是 Java 中 java.util.concurrent 包提供的一个同步辅助类，它用于控制对共享资源的访问。信号量管理一组许可证（permits），线程可以通过调用 acquire() 方法来获取许可，如果许可不可用，线程则会阻塞直到许可证变得可用。当线程使用完资源后，它必须通过调用 release() 方法来释放许可。

主要用途

Semaphore 主要用于两个目的：

保护资源访问：确保同时只有固定数量的线程可以访问某个特定资源。
发送信号：允许一组线程互相等待，通过许可的获取和释放来发送信号。

核心方法

acquire()：请求一个许可。如果请求不成功（即许可数量为0），当前线程将被阻塞直到许可证可用。
tryAcquire(1,1000,ms): 尝试获取一个许可，如果成功则返回 true，否则返回 false。等待1s 获得一个许可
release()：释放一个许可，增加可用许可证的数量。
availablePermits()：返回当前可用的许可证数量。

示例代码

下面是一个使用 Semaphore 的简单示例，模拟了一个停车场系统，其中停车位数量有限：

java

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class ParkingLot {
    private final Semaphore semaphore;

    public ParkingLot(int slots) {
        semaphore = new Semaphore(slots);
    }

    public void park(String car) {
        try {
            System.out.println(car + " 尝试停车");
            semaphore.acquire();
            System.out.println(car + " 成功停车");
            Thread.sleep(1000); // 假设停车时长
            semaphore.release();
            System.out.println(car + " 离开停车位");
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ParkingLot parkingLot = new ParkingLot(5); // 假设有5个停车位

        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            final String car = "Car " + i;
            new Thread(() -> parkingLot.park(car)).start();
        }
    }
}

在这个示例中，Semaphore 初始化为5，表示停车场有5个停车位。每当一辆车停车时，它尝试获取一个许可；如果停车位已满，该线程将阻塞，直到有车离开并释放一个许可。

注意事项

公平性：可以选择创建一个公平的 Semaphore（通过将构造函数的 fair 参数设置为 true），这样许可的分配就会遵循先进先出的原则，而不是随机的。
释放许可：一定要在 finally 块中调用 release() 方法以确保许可被正确释放，这样可以避免死锁。
正确使用：虽然 Semaphore 可以用于多种并发控制场景，但其主要还是用于资源的互斥访问控制，使用时需要谨慎设计逻辑，避免引入并发bug。

Semaphore 是一个强大的同步工具，可以在你需要控制并发访问数量时提供大量的帮助。

使用信号量等待异步事件

java

    @Test
    public void watchSingleFile() throws Exception {
        final File file = tempFolder.newFile();
//         0 就相当于阻塞 直到有人释放
        final Semaphore waitSemaphore = new Semaphore(0);
        FileWatchService fileWatchService = new FileWatchService(new String[] {file.getAbsolutePath()}, path -> {
            assertThat(file.getAbsolutePath()).isEqualTo(path);
            waitSemaphore.release();
        });
        fileWatchService.start();
        fileWatchService.awaitStarted(1000);
        modifyFile(file);
//        主线程等待一秒
        boolean result = waitSemaphore.tryAcquire(1, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
//        assertThat 是一种断言语法，通常用于单元测试中，用来判断一个值是否符合预期   判断
//        文件监听是异步的，监听器可能还没来得及检测到变化、还没调用回调函数，直接就调用到asset了。结果就是assert错误
        assertThat(result).isTrue();
        fileWatchService.shutdown();
    }

Semaphore ​

主要用途 ​

核心方法 ​

示例代码 ​

注意事项 ​

使用信号量等待异步事件 ​