Java多线程:Semaphore

自从5.0开始，jdk在java.util.concurrent包里提供了Semaphore 的官方实现。
Java 5.0里新加了4个协调线程间进程的同步装置，它们分别是： Semaphore, CountDownLatch, CyclicBarrier和Exchanger.

Semaphore为并发包中提供用于控制某资源同时可以被几个线程访问的类。

Semaphore当前在多线程环境下被扩放使用，操作系统的信号量是个很重要的概念，在进程控制方面都有应用。Java 并发库 的Semaphore 可以很轻松完成信号量控制，Semaphore可以控制某个资源可被同时访问的个数，通过 acquire() 获取一个许可，如果没有就等待，而 release() 释放一个许可。

Semaphore维护了当前访问的个数，提供同步机制，控制同时访问的个数。在数据结构中链表可以保存“无限”的节点，用Semaphore可以实现有限大小的链表。另外重入锁 ReentrantLock 也可以实现该功能，但实现上要复杂些。

Constructor and Description
Semaphore(int permits)
Creates a Semaphore with the given number of permits and nonfair fairness setting.
permits 初始许可数，最大访问线程数
Semaphore(int permits, boolean fair)
Creates a Semaphore with the given number of permits and the given fairness setting.
permits 初始许可数，最大访问线程数
fair 当设置为false时，线程获取许可的顺序是无序的，也就是说新线程可能会比等待的老线程会先获得许可;当设置为true时，信号量保证它们调用的顺序（即先进先出；FIFO）

主要方法：
void acquire() 从信号量获取一个许可，如果无可用许可前 将一直阻塞等待，
void acquire(int permits) 获取指定数目的许可，如果无可用许可前 也将会一直阻塞等待
boolean tryAcquire() 从信号量尝试获取一个许可，如果无可用许可，直接返回false，不会阻塞
boolean tryAcquire(int permits) 尝试获取指定数目的许可，如果无可用许可直接返回false，
boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit) 在指定的时间内尝试从信号量中获取许可，如果在指定的时间内获取成功，返回true，否则返回false
void release() 释放一个许可，别忘了在finally中使用，注意：多次调用该方法，会使信号量的许可数增加，达到动态扩展的效果，如：初始permits 为1， 调用了两次release，最大许可会改变为2
int availablePermits() 获取当前信号量可用的许可

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SemaphoreTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 线程池

        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();

        // 只能5个线程同时访问

        final Semaphore semp = new Semaphore(5);

        // 模拟20个客户端访问

        for (int index = 0; index < 20; index++) {
            final int NO = index;
            Runnable run = new Runnable() {
                public void run() {
                    try {
                        // 获取许可
                        semp.acquire();
                        System.out.println("Accessing: " + NO);
                    // Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                        TimeUnit.SECONDS.sleep((long) (Math.random()*1000));
                        // 访问完后，释放
                        semp.release();
                        System.out.println("----------availablePermits-------" + semp.availablePermits());
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            exec.execute(run);

        }

        // 退出线程池
        exec.shutdown();
    }

}