Класс Semaphore

Класс Semaphore представляет собой семафор - примитив синхронизации, который управляет доступом к общему ресурсу с помощью счетчика разрешений. Семафор хранит некоторое количество разрешений. Поток, желающий получить доступ к ресурсу, вызывает метод acquire, который уменьшает счетчик разрешений на единицу. Если счетчик равен нулю, поток блокируется до тех пор, пока другой поток не освободит разрешение через метод release. В конструктор семафора мы передаем начальное количество разрешений. Вторым параметром можно передать флаг fair, который определяет порядок предоставления разрешений ожидающим потокам.

Синтаксис

Semaphore semaphore = new Semaphore(permits);
Semaphore semaphore = new Semaphore(permits, fair);

Основные методы

Класс Semaphore предоставляет следующие основные методы:

acquire - уменьшает счетчик разрешений на единицу, блокируя поток, если разрешений нет.

release - увеличивает счетчик разрешений на единицу, освобождая ресурс.

tryAcquire - пытается получить разрешение без блокировки, возвращает true или false.

availablePermits - возвращает текущее количество доступных разрешений.

Пример

Давайте создадим семафор с двумя разрешениями и запустим четыре потока, которые будут получать доступ к ресурсу:

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class Main
{
	public static void main(String[] args)
	{
		Semaphore semaphore = new Semaphore(2);
		
		for (int i = 1; i <= 4; i++)
		{
			final int id = i;
			new Thread(() -> {
				try
				{
					semaphore.acquire();
					System.out.println("Thread " + id + " acquired");
					Thread.sleep(100);
					System.out.println("Thread " + id + " released");
					semaphore.release();
				}
				catch (InterruptedException e)
				{
					e.printStackTrace();
				}
			}).start();
		}
	}
}

Результат выполнения кода:

"Thread 1 acquired"
"Thread 2 acquired"
"Thread 1 released"
"Thread 3 acquired"
"Thread 2 released"
"Thread 4 acquired"
"Thread 3 released"
"Thread 4 released"

Пример

Давайте проверим количество доступных разрешений с помощью метода availablePermits:

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class Main
{
	public static void main(String[] args)
	{
		Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
		System.out.println(semaphore.availablePermits());
		
		try
		{
			semaphore.acquire();
			System.out.println(semaphore.availablePermits());
			
			semaphore.acquire();
			System.out.println(semaphore.availablePermits());
			
			semaphore.release();
			System.out.println(semaphore.availablePermits());
		}
		catch (InterruptedException e)
		{
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

Результат выполнения кода:

Пример

Давайте используем метод tryAcquire для неблокирующей попытки получения разрешения:

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class Main
{
	public static void main(String[] args)
	{
		Semaphore semaphore = new Semaphore(1);
		
		boolean res1 = semaphore.tryAcquire();
		System.out.println(res1);
		
		boolean res2 = semaphore.tryAcquire();
		System.out.println(res2);
		
		semaphore.release();
		
		boolean res3 = semaphore.tryAcquire();
		System.out.println(res3);
	}
}

Результат выполнения кода:

true
false
true

Смотрите также

метод acquire,
который получает разрешение у семафора
метод release,
который освобождает разрешение семафора
метод tryAcquire,
который пытается получить разрешение без блокировки
класс ReentrantLock,
который представляет повторно входимую блокировку