java Semaphore原理

虽然JDK已经提供了Semaphore相关实现，但是还是很有必要去熟悉如何使用Semaphore及其背后的原理。

做一个简单的Semaphore实现：

class SemaphoreTest {
    private boolean signal = false;
    public synchronized void take() {
        this.signal = true;
        this.notify();
    }
    public synchronized void release() throws InterruptedException {
        while (!this.signal)
            wait();
        this.signal = false;
    }
}

 

使用这个semaphore可以避免错失某些信号通知。用take方法来代替notify，release方法来代替wait。如果某线程在调用release等待之前调用take方法，那么调用release方法的线程仍然知道take方法已经被某个线程调用过了，因为该Semaphore内部保存了take方法发出的信号。而wait和notify方法就没有这样的功能。

 

可计数的Semaphore：

class SemaphoreTest {
    private int signals = 0;
    public synchronized void take() {
        this.signals++;
        this.notify();
    }
    public synchronized void release() throws InterruptedException {
        while (this.signals == 0)
            wait();
        this.signals--;
    }
}

 

Semaphore上限：

class SemaphoreTest {
    private int signals = 0;
    private int bound = 0;
    public SemaphoreTest(int upperBound) {
        this.bound = upperBound;
    }
    public synchronized void take() throws InterruptedException {
        while (this.signals == bound)
            wait();
        this.signals++;
        this.notify();
    }
    public synchronized void release() throws InterruptedException {
        while (this.signals == 0)
            wait();
        this.signals--;
        this.notify();
    }
}

 

当已经产生的信号数量达到了上限，take方法将阻塞新的信号产生请求，直到某个线程调用release方法后，被阻塞于take方法的线程才能传递自己的信号。

 

把Semaphore当锁来使用：
当信号量的数量上限是1时，Semaphore可以被当做锁来使用。通过take和release方法来保护关键区域。