Java函数的并发和多线程中Semaphore的作用是什么？

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Semaphore 是 Java 并发编程中控制多线程资源访问的机制，通过创建许可证来实现，初始化时指定许可证计数，表示线程可以同时访问受保护资源的数量，当线程尝试访问资源时，它会尝试获取许可证，如果没有可用许可证，线程将被阻塞，直到许可证可用。

Java 函数的并发和多线程中 Semaphore 的作用

Semaphore 是 Java 并发编程中的一个重要机制，用于在多线程场景下控制资源的访问。它通过为保护资源的共享数据结构创建许可证来实现这一点。

作用原理

Semaphore 初始化时会指定一个许可证计数，该计数表示最多有多少个线程可以同时访问受保护的资源。当一个线程尝试访问资源时，它会尝试获取 semaphore 上的一个许可证。如果可用，许可证会被授予，线程可以访问资源。如果没有许可证可用，线程将被阻塞，直到许可证可用为止。

实战案例

假设我们有一个共享资源，即一个队列。只有 5 个线程可以同时访问该队列。我们可以使用 Semaphore 来确保这一点：

import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.Queue;

public class Example {
    private static final int MAX_ACCESS_COUNT = 5;
    private static Semaphore semaphore = new Semaphore(MAX_ACCESS_COUNT);
    private static Queue<Integer> queue = new ConcurrentLinkedQueue<>();

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> accessQueue()).start();
        }
    }

    private static void accessQueue() {
        try {
            // 尝试获取一个许可证
            semaphore.acquire();

            // 访问队列
            queue.add((int) (Math.random() * 100));

            // 释放许可证
            semaphore.release();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这种示例中，semaphore 被初始化为具有 5 个许可证。这确保了最多只有 5 个线程可以同时访问队列。其他线程将被阻塞，直到许可证可用为止。

结论

Semaphore 在控制并发访问共享资源方面非常有用。通过限制可以同时访问资源的线程数量，它有助于防止数据竞争和不一致。

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