如何在Java中使用Semaphore控制访问共享资源-java教程-PHP中文网

如何在Java中使用Semaphore控制访问共享资源

P粉602998670

发布： 2025-11-02 23:57:02

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Semaphore通过维护许可数量控制并发访问，acquire()获取许可，release()释放许可，限制如打印机等资源的并发使用。

如何在java中使用semaphore控制访问共享资源

Semaphore（信号量）是Java并发包中的一个同步工具，用来控制同时访问特定资源的线程数量。它通过维护一组许可（permits）来实现：线程在访问资源前必须先获取许可，使用完后释放许可，其他线程才能继续获取。

1. Semaphore的基本原理

Semaphore内部维护了一个计数器，表示可用许可的数量。acquire() 方法会阻塞线程直到有许可可用，release() 方法则归还许可，使其他等待线程可以继续执行。

常见场景包括限制数据库连接数、线程池任务并发量、文件读写访问等。

2. 创建和初始化Semaphore

构造函数接受一个整数参数，表示初始许可数量。例如，只允许3个线程同时访问资源：

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Semaphore semaphore = new Semaphore(3);

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如果希望使用公平策略（先等待的线程优先获取许可），可传入第二个参数：

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Semaphore semaphore = new Semaphore(3, true); // 公平模式

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3. 在线程中使用acquire()和release()

每个需要访问共享资源的线程应先调用 acquire() 获取许可，操作完成后调用 release() 释放许可。

示例：模拟多个线程访问打印机资源：

public class PrintJob implements Runnable {
    private Semaphore printerPool;
    
    public PrintJob(Semaphore printerPool) {
        this.printerPool = printerPool;
    }

    public void run() {
        try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 尝试获取打印机");
            printerPool.acquire(); // 获取许可
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 正在打印...");
            Thread.sleep(2000); // 模拟打印耗时
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 打印完成");
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        } finally {
            printerPool.release(); // 释放许可
        }
    }
}

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启动多个线程测试：

Semaphore printerSemaphore = new Semaphore(2); // 只有2台打印机

for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    Thread t = new Thread(new PrintJob(printerSemaphore), "线程-" + i);
    t.start();
}

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输出将显示最多两个线程同时打印，其余线程等待。