Java 并发专题 ： Semaphore 实现 互斥 与 连接池
继续并发方面的知识。今天介绍Semaphore，同样在java.util.concurrent包下。
本来准备通过例子，从自己实现到最后使用并发工具实现，但是貌似效果并不是很好，有点太啰嗦的感觉，所有准备直入主题。
介绍：Semaphore中管理着一组虚拟的许可，许可的初始数量可通过构造函数来指定【new Semaphore(1);】，执行操作时可以首先获得许可【semaphore.acquire();】，并在使用后释放许可【semaphore.release();】。如果没有许可，那么acquire方法将会一直阻塞直到有许可（或者直到被终端或者操作超时）。
作用：可以用来控制同时访问某个特定资源的操作数量，或者某个操作的数量。
下面使用Semaphore实现两个例子：
1、互斥
大家都学过操作系统，都知道互斥的概念，比较简单的互斥实现，比如PV操作，判断资源，然后忙等实现互斥；上一篇博客也说过，忙等对CPU的消耗巨大，下面我们通过Semaphore来实现一个比较好的互斥操作：
假设我们公司只有一台打印机，我们需要对这台打印机的打印操作进行互斥控制：
package com.zhy.concurrency.semaphore; import java.util.concurrent.Semaphore; /** * 使用信号量机制，实现互斥访问打印机 * * @author zhy * */ public class MutexPrint { /** * 定义初始值为1的信号量 */ private final Semaphore semaphore = new Semaphore(1); /** * 模拟打印操作 * @param str * @throws InterruptedException */ public void print(String str) throws InterruptedException { //请求许可 semaphore.acquire(); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" enter ..."); Thread.sleep(1000); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在打印 ..." + str); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" out ..."); //释放许可 semaphore.release(); } public static void main(String[] args) { final MutexPrint print = new MutexPrint(); /** * 开启10个线程，抢占打印机 */ for (int i = 0; i < 10; i++) { new Thread() { public void run() { try { print.print("helloworld"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }; }.start(); } } } 输出结果：
Thread-1 enter ... Thread-1正在打印 ...helloworld Thread-1 out ... Thread-2 enter ... Thread-2正在打印 ...helloworld Thread-2 out ... Thread-0 enter ... Thread-0正在打印 ...helloworld Thread-0 out ... Thread-3 enter ... Thread-3正在打印 ...helloworld Thread-3 out ...
通过初始值为1的Semaphore，很好的实现了资源的互斥访问。
2、连接池的模拟实现
在项目中处理高并发时，一般数据库都会使用数据库连接池，假设现在数据库连接池最大连接数为10，当10个连接都分配出去以后，现在有用户继续请求连接，可能的处理：
a、手动抛出异常，用户界面显示，服务器忙，稍后再试
b、阻塞，等待其他连接的释放
从用户体验上来说，更好的选择当然是阻塞，等待其他连接的释放，用户只会觉得稍微慢了一点，并不影响他的操作。下面使用Semaphore模拟实现一个数据库连接池：
package com.zhy.concurrency.semaphore; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.Semaphore; /** * 使用Semaphore模拟数据库链接池的使用 * @author zhy * */ public class ConnectPool { private final List<Conn> pool = new ArrayList<Conn>(3); private final Semaphore semaphore = new Semaphore(3); /** * 初始化分配3个连接 */ public ConnectPool() { pool.add(new Conn()); pool.add(new Conn()); pool.add(new Conn()); } /** * 请求分配连接 * @return * @throws InterruptedException */ public Conn getConn() throws InterruptedException { semaphore.acquire(); Conn c = null ; synchronized (pool) { c = pool.remove(0); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" get a conn " + c); return c ; } /** * 释放连接 * @param c */ public void release(Conn c) { pool.add(c); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" release a conn " + c); semaphore.release(); } public static void main(String[] args) { final ConnectPool pool = new ConnectPool(); /** * 第一个线程占用1个连接3秒 */ new Thread() { public void run() { try { Conn c = pool.getConn(); Thread.sleep(3000); pool.release(c); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }; }.start(); /** * 开启3个线程请求分配连接 */ for (int i = 0; i < 3; i++) { new Thread() { public void run() { try { Conn c = pool.getConn(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }; }.start(); } } private class Conn { } } Thread-0 get a conn com.zhy.concurrency.semaphore.ConnectPool$Conn@12b6651 Thread-2 get a conn com.zhy.concurrency.semaphore.ConnectPool$Conn@e53108 Thread-1 get a conn com.zhy.concurrency.semaphore.ConnectPool$Conn@1888759 Thread-0 release a conn com.zhy.concurrency.semaphore.ConnectPool$Conn@12b6651 Thread-3 get a conn com.zhy.concurrency.semaphore.ConnectPool$Conn@12b6651我们测试时，让Thread-0持有一个连接3秒，然后瞬间让3个线程再去请求分配连接，造成Thread-3一直等到Thread-0对连接的释放，然后获得连接。
通过两个例子，基本已经了解了Semaphore的用法，这里的线程池例子只是为了说明Semaphore的用法，真实的实现代码比这复杂的多，而且可能也不会直接用Semaphore。
好了，之后会继续Java并发的博客。
来自： http://blog.csdn.net//lmj623565791/article/details/26810813