Java如何使用Semaphore控制并发数量_Java信号量机制与资源限制示例-java教程-PHP中文网

Java如何使用Semaphore控制并发数量_Java信号量机制与资源限制示例

P粉602998670

发布： 2025-11-16 17:35:32

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Semaphore是Java中用于控制并发访问数量的同步工具，通过许可机制限制同时访问资源的线程数。创建时指定许可数量，线程需调用acquire()获取许可、release()释放许可，未获许可的线程将阻塞等待。支持公平与非公平模式，常用于限流、连接池管理等场景，能有效提升系统稳定性。

java如何使用semaphore控制并发数量_java信号量机制与资源限制示例

在Java多线程编程中，控制并发访问数量是保障系统稳定性的关键。Semaphore（信号量）正是为此设计的同步工具，它能有效限制同时访问某一资源的线程数量，常用于实现限流、资源池管理等场景。

什么是Semaphore

Semaphore是java.util.concurrent包中的一个同步器，通过维护一组许可证（permits）来控制对资源的访问。线程在访问资源前必须先获取许可，访问完成后释放许可。若没有可用许可，线程将被阻塞直到有其他线程释放许可。

例如：设置一个最多允许3个线程并发执行的临界区，就可以初始化一个permit数量为3的Semaphore。

基本使用方法

创建Semaphore时指定许可数量，调用acquire()获取许可，release()释放许可。这两个方法会自动处理线程阻塞与唤醒。

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new Semaphore(int permits)：创建具有指定许可数的信号量
acquire()：获取一个许可，可能阻塞
release()：释放一个许可，唤醒等待线程
acquireUninterruptibly()：不可中断地获取许可
tryAcquire()：尝试非阻塞获取许可

示例代码：

模拟数据库连接池限制

假设我们只有3个数据库连接，但有10个线程竞争使用：

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import java.util.concurrent.Semaphore;

public class DBConnectionExample {
    // 最多3个连接
    private static final Semaphore semaphore = new Semaphore(3);

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 尝试获取连接...");
                    semaphore.acquire(); // 获取许可
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 已获得连接，正在操作数据库");
                    
                    // 模拟数据库操作耗时
                    Thread.sleep(2000);
                    
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 释放连接");
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                } finally {
                    semaphore.release(); // 释放许可
                }
            }, "Thread-" + i).start();
        }
    }
}

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运行结果中可以看到，每次只有3个线程能进入执行状态，其余线程等待，直到有线程释放许可。