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在Java中如何使用Semaphore控制并发量

P粉602998670
发布: 2025-10-20 11:17:01
原创
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Semaphore通过许可证控制并发线程数,acquire获取、release释放许可,需成对使用并处理异常,可设公平模式保证顺序,适用于限流场景。

在java中如何使用semaphore控制并发量

在Java中,Semaphore 是一种用于控制同时访问特定资源的线程数量的同步工具。它通过维护一组许可证(permits)来实现限流,适合用于限制并发执行的线程数,比如数据库连接池、API调用频率控制等场景。

1. Semaphore的基本原理

Semaphore内部维护了一定数量的许可证。线程在执行前需要先获取许可,如果当前有可用许可,则线程继续执行,并占用一个许可;如果没有可用许可,线程将被阻塞,直到其他线程释放许可。执行完成后,线程必须释放许可,以便其他线程可以获取。

例如:设置一个最多允许3个线程并发执行的Semaphore:

Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
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2. 获取与释放许可

使用 acquire() 方法获取许可,使用 release() 方法释放许可。这两个方法通常成对出现,建议放在 try-finally 块中,确保即使发生异常也能正确释放许可。

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semaphore.acquire(); // 获取许可,可能阻塞
try {
    // 执行受限操作,如访问公共资源
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 正在执行");
    Thread.sleep(2000); // 模拟耗时操作
} finally {
    semaphore.release(); // 释放许可
}
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注意:acquire() 会抛出 InterruptedException,因此需要处理该异常,尤其是在可中断的线程环境中。

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3. 实际应用示例:限制并发线程数

下面是一个使用 Semaphore 控制最多3个线程同时运行的例子:

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreExample {
    private static final Semaphore semaphore = new Semaphore(3);

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    semaphore.acquire();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 获取到许可,开始执行");
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                } finally {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 释放许可");
                    semaphore.release();
                }
            }, "Thread-" + i).start();
        }
    }
}
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在这个例子中,尽管启动了10个线程,但同一时间最多只有3个线程能进入执行区域,其余线程会等待,直到有线程释放许可。

4. 公平性设置

Semaphore 构造函数支持设置是否为公平模式:

Semaphore semaphore = new Semaphore(3, true); // 公平模式
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在公平模式下,Semaphore 会按照线程获取许可的顺序分配许可,避免线程“饥饿”。默认是非公平模式,性能更高,但不保证顺序。

基本上就这些。使用 Semaphore 能有效控制并发量,关键在于合理设置许可数量,并确保 acquire 和 release 成对出现。不复杂但容易忽略细节。

以上就是在Java中如何使用Semaphore控制并发量的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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