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如何在Java中实现Semaphore控制并发量

P粉602998670

发布： 2025-10-20 22:01:01

原创

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Semaphore通过许可机制控制并发线程数，如示例中3个许可限制最多3线程执行任务，acquire()获取许可，release()释放许可，确保资源安全访问。

如何在java中实现semaphore控制并发量

在Java中，Semaphore 是一种用于控制同时访问特定资源的线程数量的同步工具。它通过维护一组许可（permits）来实现并发量的限制。线程在执行关键操作前需要获取许可，执行完成后释放许可，从而实现对并发量的精确控制。

理解Semaphore的基本原理

Semaphore 有两种模式：公平和非公平。默认是非公平模式，即不保证等待时间最长的线程优先获得许可。

主要方法包括：

acquire()：线程尝试获取一个许可，如果没有可用许可，则阻塞直到有许可被释放。
acquire(int permits)：一次获取多个许可。
release()：释放一个许可，将其归还给信号量。
release(int permits)：一次释放多个许可。
tryAcquire()：尝试获取许可，不会阻塞，立即返回是否成功。

使用Semaphore限制并发线程数

假设我们希望最多允许3个线程同时访问某个资源，可以通过以下方式实现：

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import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreExample {
    // 定义一个拥有3个许可的Semaphore
    private static final Semaphore semaphore = new Semaphore(3);

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 尝试获取许可");
                    semaphore.acquire(); // 获取许可
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 获得许可，开始执行任务");

                    // 模拟任务执行
                    Thread.sleep(2000);

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 任务完成，释放许可");
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                } finally {
                    semaphore.release(); // 释放许可
                }
            }, "Thread-" + i).start();
        }
    }
}

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在这个例子中，尽管启动了10个线程，但最多只有3个线程能同时执行任务，其余线程会等待前面的线程释放许可后才能继续。