信号量机制 Semaphore

操作系统的信号量是个很重要的概念，在进程控制方面都有应用。Java并发库的Semaphore可以很轻松完成信号量控制，Semaphore可以控制某个资源可被同时访问的个数，acquire()获取一个许可，如果没有就等待，而release()释放一个许可。比如在Windows下可以设置共享文件的最大客户端访问个数。

Semaphore维护了当前访问的个数，提供同步机制，控制同时访问的个数。在数据结构中链表可以保存“无限”的节点，用Semaphore可以实现有限大小的链表。另外重入锁ReentrantLock也可以实现该功能，但实现上要负责些，代码也要复杂些。

下面的Demo中申明了一个只有5个许可的Semaphore，而有20个线程要访问这个资源，通过acquire()和release()获取和释放访问许可。

package concurrent;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;

public class TestSemaphore {
  public static void main(String[] args) {
    // 线程池
    ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
    // 只能5个线程同时访问
    final Semaphore semp = new Semaphore(5);
    // 模拟20个客户端访问
    for (int index = 0; index < 20; index++) {
      final int NO = index;
      Runnable run = new Runnable() {
        public void run() {
          try {
            // 获取许可
            semp.acquire();
            System.out.println("Accessing: " + NO);
            Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
            // 访问完后，释放
            semp.release();
          } catch (InterruptedException e) {
          }
        }
      };
      exec.execute(run);
    }
    // 退出线程池
    exec.shutdown();
  }
}

运行结果：
Accessing: 0
Accessing: 1
Accessing: 2
Accessing: 3
......
Accessing: 17
Accessing: 18
Accessing: 19