99% 的人没搞懂:Semaphore 到底是干啥的?

原文来自于:zha-ge.cn/java/73

99% 的人没搞懂:Semaphore 到底是干啥的?

有次组里聚餐,聊着聊着突然绕到了多线程的"老三样"------synchronizedLock、还有一个神秘的Semaphore。 说起前两个,大伙点头如捣蒜。结果一问Semaphore,全桌人突然鸦雀无声,场面一度非常尴尬。

Semaphore,究竟是只什么"妖"

打个比方,Semaphore就像是景区门口的检票员。这个景区昼夜24小时营业,门口最多只能放进N个人。每进来一个,检票员记一次,进满后只能等人出来,剩下的人只能在门口干瞪眼。出了一个,检票员挥手:可以进一个新的啦!

用程序话说,Semaphore其实最适合用在"限流或者控制并发访问数量"的场景。比如线程池里,你不想让太多线程同时访问一段敏感代码,就塞个Semaphore

实操:抢茅坑的名额

有段日子新项目量大,大家都有点上头。偏巧需求搞了个"高并发抢资源"场景。我的第一反应是:线程同步加锁呗,谁怕谁? 可是!项目同事(技术雷达贼灵)提醒说:"兄弟,这个地方是要控制'一组线程里只能有三个人同时进',用Semaphore不是刚刚好?" Emmmm,细想也是哈。

搞了两行代码,思路清晰无比:

java 复制代码
Semaphore semaphore = new Semaphore(3); // 最多能有3人占坑
semaphore.acquire(); // 没坑就等
try {
    // ......"抢坑"逻辑......
} finally {
    semaphore.release(); // 用完要让座
}

结果代码一上,就像给茅坑贴了计数牌,谁也进不来多的。

踩坑瞬间

说起来简单,真用的时候还真有俩小坑:

  • 手欠忘了 release 有次测试数据突然卡死,大家都傻眼。后来才发现:一哥们写完业务逻辑直接return,中间忘了release,茅坑永远"被站住",后来只能重启服务祭天。

  • 不懂公平性 Semaphore 默认是"非公平"模式,也就是新来的未必排在等候区最前。领导强行搞"先到先得",切了"公平"模式,结果性能直接暴跌...... 小伙伴一顿 Google,才明白:公平只是看起来"公平",实际开销贼大!

  • 误以为 release 一次一定对应 acquire 一次 举个栗子,有同事搞了个循环释放,release 多次让名额飞涨,线程都涌进去了------排队机制直接失效,场面一度非常凶险。

再来点"暗黑代码"片段,未 release 的坑:

java 复制代码
semaphore.acquire(); 
if(badLogic()) {
    return; // 忘记 release!造成死锁。
}
// ...
semaphore.release();

经验启示

满打满算,玩了几年Semaphore,最大的感觉就是: 它不是"线程互斥万能钥匙",更多是"限流阀门"!

给大家总结几点血泪经验:

  • 适用场景 多线程限资源,比如数据库连接池、抢占物理资源、非全局锁场景。
  • 一定仔细 release 最好放 try-finally 里,不然真等着服务"假死"吧。
  • 想要让线程"公平"进"?三思! 性能真掉队,没极特殊需求建议别乱设成公平。
  • 解释用法要用比喻 不然很多同事还是以为是个奇怪的锁。

最后想说的是

写到这儿,其实就像亲身"抢茅坑"奋斗史,基本姿势一遍遍踩出血才明白------ Semaphore和加锁不是一回事,别哪都套上。

以后谁再问Semaphore干啥------你就说:"排队神器,放行计数,茅坑专用!" 没啥好玄乎的,真弄明白了,它可有趣

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