Semaphore用于控制并发线程数,通过acquire获取许可、release释放许可,限制同时访问资源的线程数量,适用于限流与资源池管理。

Java 中的 Semaphore 类用于控制同时访问某一资源的线程数量,常用于限流或资源池管理。它通过维护一组“许可(permits)”来实现并发控制。线程在执行前需要先获取许可,执行完成后释放许可。如果当前没有可用许可,线程将被阻塞,直到有其他线程释放许可为止。
工作原理:许可机制
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资源。
- 调用 acquire() 方法时,线程尝试获取一个或多个许可,获取成功则继续执行,否则阻塞。
- 调用 release() 方法时,线程释放已持有的许可,其他等待的线程有机会获得这些许可并继续运行。
限制并发线程数示例
假设我们希望最多只有 3 个线程能同时执行某段代码:
Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
Runnable task = () -> {
try {
semaphore.acquire(); // 获取许可
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始执行");
Thread.sleep(2000); // 模拟工作
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行完成");
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
} finally {
semaphore.release(); // 释放许可
}
};
// 提交 10 个任务
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(task).start();
}
在这个例子中,虽然启动了 10 个线程,但每次只有最多 3 个线程能进入执行区域,其余线程会在 acquire() 处等待。
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公平性设置
Semaphore 支持公平模式。构造函数可以传入第二个参数:
- new Semaphore(3, true):启用公平模式,按照线程请求顺序分配许可,避免线程饥饿。
- new Semaphore(3, false):非公平模式(默认),性能更高,但可能某些线程长时间得不到许可。
适用场景
Semaphore 特别适合以下情况:
- 数据库连接池限制最大连接数。
- 控制对昂贵资源(如文件读写、网络请求)的并发访问量。
- 模拟限流策略,防止系统过载。
基本上就这些。Semaphore 不是用来保证数据一致性(那是 synchronized 或 ReentrantLock 的事),而是用来控制并发程度。使用时注意及时释放许可,最好放在 finally 块中,避免死锁或资源耗尽。不复杂但容易忽略。









