Semaphore

Semaphore（訊號量）是用來控制同時訪問特定資源的執行緒數量，它通過協調各個執行緒，以保證合理的使用公共資源。

一個計數訊號量。從概念上講，訊號量維護了一個許可集。如有必要，在許可可用前會阻塞每一個 acquire()，然後再獲取該許可。每個 release() 新增一個許可，從而可能釋放一個正在阻塞的獲取者。但是，不使用實際的許可物件，Semaphore 只對可用許可的號碼進行計數，並採取相應的行動。拿到訊號量的執行緒可以進入程式碼，否則就等待。通過acquire()和release()獲取和釋放訪問許可。

常用方法

Semaphore(int permits, boolean fair) 可以設定該訊號量是否採用公平模式，如果以公平方式執行，則執行緒將會按到達的順序（FIFO）執行，如果是非公平，則可以後請求的有可能排在佇列的頭部。

int availablePermits() ：返回此訊號量中當前可用的許可證數。

int getQueueLength()：返回正在等待獲取許可證的執行緒數。

boolean hasQueuedThreads() ：是否有執行緒正在等待獲取許可證。

示例

用10個執行緒執行，通過訊號量控制只允許3個併發的執行。

public class SemaphorePractice {

    public void semaphorePrac(){
        Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
        for(int i = 0; i < 10; i++){
            executorService.execute(new Runnable(){
                public void run(){
                    try {
                        semaphore.acquire();
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread() + " is working");
                    semaphore.release();

                }
            });
        }
        executorService.shutdown();
    }

    public static void main(String[] args){
        SemaphorePractice semaphorePractice = new SemaphorePractice();
        semaphorePractice.semaphorePrac();
    }

}

從執行結果中可以看到，因為中間睡眠了2秒，會每兩秒列印三個結果，直到10個執行緒執行完，做到了併發數的控制。

應用場景

Semaphore可以用於做流量控制，控制併發數，特別公用資源有限的應用場景，比如資料庫連線。
Guava中有個RateLimit類使用令牌演算法也可以很好的做到流量控制，而且他們的方法也很類似，有空可以看下他的實現。

參考資料

併發工具類（三）控制併發執行緒數的Semaphore
JAVA多執行緒–訊號量(Semaphore)