Семафор в Java

Семафор считает, сколько потоков одновременно могут войти в участок. У Semaphore из java.util.concurrent задают начальное число разрешений в конструкторе.

Метод acquire() забирает одно разрешение и при нуле блокирует поток. Метод release() возвращает разрешение ожидающим. Снятие в finally повторяет правило замка:

import java.util.concurrent.Semaphore;

class Hall {
	private final Semaphore lane = new Semaphore(2);
	private int inside = 0;

	void visit() throws InterruptedException {
		lane.acquire();
		try {
			inside++;
			System.out.println(inside);
		} finally {
			inside--;
			lane.release();
		}
	}
}

Два разрешения означают, что третий поток останется ждать, пока кто-то не вызовет release(). Три задачи проходят короткий участок:

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class Main {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Semaphore lane = new Semaphore(2);
		Runnable pass = () -> {
			try {
				lane.acquire();
				try {
					System.out.println("start " + Thread.currentThread().getName());
					Thread.sleep(50);
					System.out.println("end " + Thread.currentThread().getName());
				} finally {
					lane.release();
				}
			} catch (InterruptedException e) {
				Thread.currentThread().interrupt();
			}
		};

		Thread[] workers = {
			new Thread(pass, "a"),
			new Thread(pass, "b"),
			new Thread(pass, "c"),
		};

		for (Thread worker : workers) {
			worker.start();
		}
		for (Thread worker : workers) {
			worker.join();
		}
	}
}

Семафор на 2 разрешения. Четыре потока печатают метку входа, ждут 30 мс и печатают выход, каждый раз забирая и возвращая разрешение в finally.

Класс Booth с семафором на два места и методом serve. Три запуска по очереди вызывают обслуживание и выводят строку "ok" внутри участка.