2024年java高并发系列 - 第15天：JUC中的Semaphore（信号量），高级java面试题spring_juc 信号量

总结

至此，文章终于到了尾声。总结一下，我们谈论了简历制作过程中需要注意的以下三个部分，并分别给出了一些建议：

1. 技术能力：先写岗位所需能力，再写加分能力，不要写无关能力；
2. 项目经历：只写明星项目，描述遵循 STAR 法则；
3. 简历印象：简历遵循三大原则：清晰，简短，必要，要有的放矢，不要海投；

以及最后为大家准备的福利时间：简历模板+Java面试题+热门技术系列教程视频

本文已被CODING开源项目：【一线大厂Java面试题解析+核心总结学习笔记+最新讲解视频+实战项目源码】收录

需要这份系统化的资料的朋友，可以点击这里获取

boolean tryAcquire(int permits)：和tryAcquire()，表示尝试获取permits个许可

boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException：尝试在指定的时间内获取1个许可，获取成功返回true，指定的时间过后还是无法获取许可，返回false

boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException：和tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit)类似，多了一个permits参数，表示尝试获取permits个许可

void release()：释放一个许可，将其返回给信号量，相当于车从停车场出去时将钥匙归还给门卫

void release(int n)：释放n个许可

int availablePermits()：当前可用的许可数

示例1：Semaphore简单的使用

---

package com.itsoku.chat12;

import java.util.concurrent.Semaphore;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**

• 微信公众号：路人甲Java，专注于java技术分享（带你玩转 爬虫、分布式事务、异步消息服务、任务调度、分库分表、大数据等），喜欢请关注！

*/

public class Demo1 {

static Semaphore semaphore = new Semaphore(2);

public static class T extends Thread {

public T(String name) {

super(name);

}

@Override

public void run() {

Thread thread = Thread.currentThread();

try {

semaphore.acquire();

System.out.println(System.currentTimeMillis() + “,” + thread.getName() + “,获取许可!”);

TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

semaphore.release();

System.out.println(System.currentTimeMillis() + “,” + thread.getName() + “,释放许可!”);

}

}

}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

for (int i = 0; i < 10; i++) {

new T(“t-” + i).start();

}

}

}

输出：

1563715791327,t-0,获取许可!

1563715791327,t-1,获取许可!

1563715794328,t-0,释放许可!

1563715794328,t-5,获取许可!

1563715794328,t-1,释放许可!

1563715794328,t-2,获取许可!

1563715797328,t-2,释放许可!

1563715797328,t-6,获取许可!

1563715797328,t-5,释放许可!

1563715797328,t-3,获取许可!

1563715800329,t-6,释放许可!

1563715800329,t-9,获取许可!

1563715800329,t-3,释放许可!

1563715800329,t-7,获取许可!

1563715803330,t-7,释放许可!

1563715803330,t-8,获取许可!

1563715803330,t-9,释放许可!

1563715803330,t-4,获取许可!

1563715806330,t-8,释放许可!

1563715806330,t-4,释放许可!

代码中 newSemaphore(2)创建了许可数量为2的信号量，每个线程获取1个许可，同时允许两个线程获取许可，从输出中也可以看出，同时有两个线程可以获取许可，其他线程需要等待已获取许可的线程释放许可之后才能运行。为获取到许可的线程会阻塞在 acquire()方法上，直到获取到许可才能继续。

示例2：获取许可之后不释放

---

门卫（Semaphore）有点呆，司机进去的时候给了钥匙，出来的时候不归还，门卫也不会说什么。最终结果就是其他车辆都无法进入了。

如下代码：

package com.itsoku.chat12;

import java.util.concurrent.Semaphore;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**

• 微信公众号：路人甲Java，专注于java技术分享（带你玩转 爬虫、分布式事务、异步消息服务、任务调度、分库分表、大数据等），喜欢请关注！

*/

public class Demo2 {

static Semaphore semaphore = new Semaphore(2);

public static class T extends Thread {

public T(String name) {

super(name);

}

@Override

public void run() {

Thread thread = Thread.currentThread();

try {

semaphore.acquire();

System.out.println(System.currentTimeMillis() + “,” + thread.getName() + “,获取许可!”);

TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

System.out.println(System.currentTimeMillis() + “,” + thread.getName() + “,运行结束!”);

System.out.println(System.currentTimeMillis() + “,” + thread.getName() + “,当前可用许可数量:” + semaphore.availablePermits());

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

for (int i = 0; i < 10; i++) {

new T(“t-” + i).start();

}

}

}

输出：

1563716603924,t-0,获取许可!

1563716603924,t-1,获取许可!

1563716606925,t-0,运行结束!

1563716606925,t-0,当前可用许可数量:0

1563716606925,t-1,运行结束!

1563716606925,t-1,当前可用许可数量:0

上面程序运行后一直无法结束，观察一下代码，代码中获取许可后，没有释放许可的代码，最终导致，可用许可数量为0，其他线程无法获取许可，会在 semaphore.acquire();处等待，导致程序无法结束。

示例3：释放许可正确的姿势

---

示例1中，在finally里面释放锁，会有问题么？

如果获取锁的过程中发生异常，导致获取锁失败，最后finally里面也释放了许可，最终会怎么样，导致许可数量凭空增长了。

示例代码：

package com.itsoku.chat12;

import java.util.concurrent.Semaphore;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**

• 微信公众号：路人甲Java，专注于java技术分享（带你玩转 爬虫、分布式事务、异步消息服务、任务调度、分库分表、大数据等），喜欢请关注！

*/

public class Demo3 {

static Semaphore semaphore = new Semaphore(1);

public static class T extends Thread {

public T(String name) {

super(name);

}

@Override

public void run() {

Thread thread = Thread.currentThread();

try {

semaphore.acquire();

System.out.println(System.currentTimeMillis() + “,” + thread.getName() + “,获取许可,当前可用许可数量:” + semaphore.availablePermits());

//休眠100秒

TimeUnit.SECONDS.sleep(100);

System.out.println(System.currentTimeMillis() + “,” + thread.getName() + “,运行结束!”);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

semaphore.release();

}

System.out.println(System.currentTimeMillis() + “,” + thread.getName() + “,当前可用许可数量:” + semaphore.availablePermits());

}

}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

T t1 = new T(“t1”);

t1.start();

//休眠1秒

TimeUnit.SECONDS.sleep(1);

T t2 = new T(“t2”);

t2.start();

//休眠1秒

TimeUnit.SECONDS.sleep(1);

T t3 = new T(“t3”);

t3.start();

//给t2和t3发送中断信号

t2.interrupt();

t3.interrupt();

}

}

输出：

1563717279058,t1,获取许可,当前可用许可数量:0

java.lang.InterruptedException

1563717281060,t2,当前可用许可数量:1

at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.doAcquireSharedInterruptibly(AbstractQueuedSynchronizer.java:998)

1563717281060,t3,当前可用许可数量:2

at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireSharedInterruptibly(AbstractQueuedSynchronizer.java:1304)

at java.util.concurrent.Semaphore.acquire(Semaphore.java:312)

at com.itsoku.chat12.Demo3$T.run(Demo3.java:21)

java.lang.InterruptedException

at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer.acquireSharedInterruptibly(AbstractQueuedSynchronizer.java:1302)

at java.util.concurrent.Semaphore.acquire(Semaphore.java:312)

at com.itsoku.chat12.Demo3$T.run(Demo3.java:21)

程序中信号量许可数量为1，创建了3个线程获取许可，线程t1获取成功了，然后休眠100秒。其他两个线程阻塞在 semaphore.acquire();方法处，代码中对线程t2、t3发送中断信号，我们看一下Semaphore中acquire的源码：

public void acquire() throws InterruptedException

这个方法会响应线程中断，主线程中对t2、t3发送中断信号之后， acquire()方法会触发 InterruptedException异常，t2、t3最终没有获取到许可，但是他们都执行了finally中的释放许可的操作，最后导致许可数量变为了2，导致许可数量增加了。所以程序中释放许可的方式有问题。需要改进一下，获取许可成功才去释放锁。

正确的释放锁的方式，如下：

package com.itsoku.chat12;

import java.util.concurrent.Semaphore;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**

• 微信公众号：路人甲Java，专注于java技术分享（带你玩转 爬虫、分布式事务、异步消息服务、任务调度、分库分表、大数据等），喜欢请关注！

*/

public class Demo4 {

static Semaphore semaphore = new Semaphore(1);

public static class T extends Thread {

public T(String name) {

super(name);

}

@Override

public void run() {

Thread thread = Thread.currentThread();

//获取许可是否成功

boolean acquireSuccess = false;

try {

semaphore.acquire();

acquireSuccess = true;

System.out.println(System.currentTimeMillis() + “,” + thread.getName() + “,获取许可,当前可用许可数量:” + semaphore.availablePermits());

//休眠100秒

TimeUnit.SECONDS.sleep(5);

System.out.println(System.currentTimeMillis() + “,” + thread.getName() + “,运行结束!”);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

if (acquireSuccess) {

semaphore.release();

}

}

System.out.println(System.currentTimeMillis() + “,” + thread.getName() + “,当前可用许可数量:” + semaphore.availablePermits());

}

}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

T t1 = new T(“t1”);

t1.start();

//休眠1秒

TimeUnit.SECONDS.sleep(1);

T t2 = new T(“t2”);

t2.start();

//休眠1秒

TimeUnit.SECONDS.sleep(1);

T t3 = new T(“t3”);

t3.start();

//给t2和t3发送中断信号

t2.interrupt();

t3.interrupt();

最后

由于篇幅原因，就不多做展示了

本文已被CODING开源项目：【一线大厂Java面试题解析+核心总结学习笔记+最新讲解视频+实战项目源码】收录

需要这份系统化的资料的朋友，可以点击这里获取

给t2和t3发送中断信号

t2.interrupt();

t3.interrupt();

最后

[外链图片转存中…(img-IYg7JhQL-1715000706260)]

[外链图片转存中…(img-TTmLkhOQ-1715000706260)]

[外链图片转存中…(img-1rJx29bP-1715000706261)]

[外链图片转存中…(img-BD0Psdbs-1715000706261)]

[外链图片转存中…(img-P0PI4T9w-1715000706261)]

[外链图片转存中…(img-WejD8BbF-1715000706261)]

由于篇幅原因，就不多做展示了

本文已被CODING开源项目：【一线大厂Java面试题解析+核心总结学习笔记+最新讲解视频+实战项目源码】收录

需要这份系统化的资料的朋友，可以点击这里获取