在Java中如何使用Semaphore限制并发线程数量_Semaphore应用经验分享-java教程-PHP中文网

在Java中如何使用Semaphore限制并发线程数量_Semaphore应用经验分享

P粉602998670

发布： 2025-10-29 20:20:02

原创

634人浏览过

Semaphore通过许可证机制限制并发线程数，初始化时设定许可数量，acquire()获取许可，release()释放许可，确保最多n个线程同时执行，适用于资源限流与连接池管理。

在java中如何使用semaphore限制并发线程数量_semaphore应用经验分享

在Java多线程编程中，控制并发访问资源的线程数量是一个常见需求。Semaphore（信号量）是java.util.concurrent包中的一个同步工具类，能够有效限制同时访问特定资源的线程数量。它通过维护一组许可证（permits）来实现这一功能：线程在执行前需要先获取许可，执行完成后释放许可，若没有可用许可，线程将被阻塞直到有其他线程释放。

理解Semaphore的基本机制

Semaphore初始化时指定许可数量，代表最多允许多少个线程同时访问临界区。其核心方法包括：

acquire()：线程尝试获取一个许可，如果没有可用许可，则阻塞等待。
acquire(int permits)：一次性获取多个许可。
release()：释放一个许可，将其归还给信号量。
release(int permits)：释放多个许可。
tryAcquire()：非阻塞方式尝试获取许可，立即返回true或false。

使用公平模式（fair = true）可确保等待最久的线程优先获得许可，避免线程饥饿。

限制并发线程数的实际应用示例

假设我们有一个服务需要处理大量任务，但数据库连接池最多支持5个并发连接。我们可以用Semaphore来限制同时运行的任务数量。

立即学习“Java免费学习笔记（深入）”；

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class TaskExecutor {
    // 定义最多5个并发许可
    private final Semaphore semaphore = new Semaphore(5);

    public void executeTask(Runnable task) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            try {
                // 获取许可，可能阻塞
                semaphore.acquire();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始执行任务");
                
                // 模拟任务执行
                Thread.sleep(2000);
                
                task.run();
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            } finally {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 任务完成，释放许可");
                // 释放许可
                semaphore.release();
            }
        });
        thread.start();
    }

    public static void main(String[] args) {
        TaskExecutor executor = new TaskExecutor();
        
        // 提交10个任务
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executor.executeTask(() -> System.out.println("任务执行中..."));
        }
    }
}

登录后复制

在这个例子中，尽管创建了10个线程，但只有5个能同时运行，其余线程会等待前面的线程释放许可后才开始执行。

AppMall应用商店

AI应用商店，提供即时交付、按需付费的人工智能应用服务

查看详情

结合tryAcquire实现超时与降级策略

在高并发场景下，长时间阻塞可能影响系统响应。可以使用tryAcquire配合超时机制，提升系统的健壮性。

boolean acquired = semaphore.tryAcquire(3, TimeUnit.SECONDS);
if (acquired) {
    try {
        // 执行业务逻辑
    } finally {
        semaphore.release();
    }
} else {
    // 超时未获取到许可，执行降级逻辑，如返回缓存数据或提示繁忙
    System.out.println("请求被拒绝，系统繁忙");
}

登录后复制

这种方式适用于对响应时间敏感的服务，比如接口限流或防止雪崩。