Semaphore控制接口并发频率

1、使用Semaphore

Semaphore是什么，能做什么？

Semaphore 是 synchronized 的加强版，作用是控制线程的并发数量。就这一点而言，单纯的synchronized 关键字是实现不了的。

相比于也就是说synchronized同一时刻只允许一个线程访问代码块，Semaphore可以允许有两个甚至是更多的线程访问到代码块。

获得一个项目之前，每个线程必须从信号量获取许可，保证项目可供使用。当线程已经与该项目完成了它返回到池中并将许可返回到该信号量，允许另一个线程获取该项目。

注意，当没有同步锁定保持在acquire被称为这将阻止返回到池中的项目。信号量封装了从维持池本身的一致性所需的任何同步限制访问池，需要单独的同步。

当信号量初始化为一个，并且用于使得其仅至多有一个允许使用，可以作为一个互斥锁。（等同于synchronized作用）

这通常被称为二进制信号量，因为它只能有两种状态：一个可用的许可，或零个许可可用。当以这种方式使用的，二进制信号量的属性（不像许多java.util.concurrent.locks.Lock实现），谓之"锁"可以通过所有者以外的一个线程被释放（因为信号量没有所有权的概念）。

c 复制代码

package com.example.demo.service;

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

class TestServiceTest {
    // 同步关键类，构造方法传入的数字是多少，则同一个时刻，只运行多少个线程同时运行指定代码
    //当前设置为 2 表示只能够同时有两个线程 进入代码块
    private static Semaphore semaphore = new Semaphore(2);

    public static void main(String[] args)  {
        //初始时间
        long start = System.currentTimeMillis();
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            final int ii = i;
            executorService.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        //同时进来两个线程 上锁  并休眠一秒
                        semaphore.acquire();
                        Thread.sleep(1000);
                        //一秒后释放  新的线程可以进入
                        semaphore.release();
                        System.out.println("i="+ii+",进来了"+Thread.currentThread().getName()+","+(System.currentTimeMillis()-start)+"ms");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
        executorService.shutdown();
    }
}

看一下上面的代码：

我们初始化Semaphore 信号灯的访问权重是2，代表同一时刻可以有最多两个线程访问到我们的类部类业务代码块。

c 复制代码

private static Semaphore semaphore = new Semaphore(2);

默认消耗权重为1，进来两个线程，上锁，休眠一秒后，请求到业务接口。

c 复制代码

 //同时进来两个线程 上锁  并休眠一秒
 semaphore.acquire();
 Thread.sleep(1000);
 //一秒后释放  新的线程可以进入
 semaphore.release();

代表一秒钟内，我们只允许两个线程进来，下一个操作需要等待当前线程释放锁，也就是
semaphore.release();

这样我们去请求接口的时候不需要去等待返回结果，只要保证一秒钟内进来两个线程就行了，可以完美的利用到接口的限制频率。

c 复制代码

i=0,进来了pool-1-thread-1,1007ms
i=1,进来了pool-1-thread-2,1007ms
i=2,进来了pool-1-thread-3,2007ms
i=3,进来了pool-1-thread-4,2007ms
i=5,进来了pool-1-thread-6,3008ms
i=4,进来了pool-1-thread-5,3008ms
i=6,进来了pool-1-thread-7,4008ms
i=7,进来了pool-1-thread-8,4008ms
i=8,进来了pool-1-thread-9,5009ms
i=9,进来了pool-1-thread-10,5009ms

2.方法 acquire( int permits ) 参数作用

注意： new Semaphore(2);这里的参数2，代表的是权重，如果我们线程中的代码进行修改如下：

c 复制代码

//消耗掉两个
 semaphore.acquire(2);
 Thread.sleep(1000);
 //一秒后释放两个  新的线程可以进入
 semaphore.release(2);

c 复制代码

i=0,进来了pool-1-thread-1,1006ms
i=1,进来了pool-1-thread-2,2007ms
i=2,进来了pool-1-thread-3,3007ms
i=3,进来了pool-1-thread-4,4008ms
i=4,进来了pool-1-thread-5,5008ms

变成了一秒钟只有一个线程进来了，我们的代码进入线程数量，取决于初始化权重值，与线程消耗权重的比例。

c 复制代码

 //消耗掉2个
semaphore.acquire(2);
Thread.sleep(1000);
//一秒后释放一个
semaphore.release(1);

如果改成上面的线程进来消耗掉两个，只释放了一个，那么后续线程永远都将无法执行。最终导致程序卡死。

c 复制代码

i=0,进来了pool-1-thread-1,1005ms

三、总结

1.使用Semaphore信号灯可以控制进入代码块的线程数量。

2.代码块中semaphore.acquire(2);消耗了多少权重，后边就要归还多少权重，否则会导致程序异常卡死。