并發工具類（三）控制并發線程數的Semaphore

semaphore（信号量）是用來控制同時通路特定資源的線程數量，它通過協調各個線程，以保證合理的使用公共資源。很多年以來，我都覺得從字面上很難了解semaphore所表達的含義，隻能把它比作是控制流量的紅綠燈，比如xx馬路要限制流量，隻允許同時有一百輛車在這條路上行使，其他的都必須在路口等待，是以前一百輛車會看到綠燈，可以開進這條馬路，後面的車會看到紅燈，不能駛入xx馬路，但是如果前一百輛中有五輛車已經離開了xx馬路，那麼後面就允許有5輛車駛入馬路，這個例子裡說的車就是線程，駛入馬路就表示線程在執行，離開馬路就表示線程執行完成，看見紅燈就表示線程被阻塞，不能執行。

semaphore可以用于做流量控制，特别公用資源有限的應用場景，比如資料庫連接配接。假如有一個需求，要讀取幾萬個檔案的資料，因為都是io密集型任務，我們可以啟動幾十個線程并發的讀取，但是如果讀到記憶體後，還需要存儲到資料庫中，而資料庫的連接配接數隻有10個，這時我們必須控制隻有十個線程同時擷取資料庫連接配接儲存資料，否則會報錯無法擷取資料庫連接配接。這個時候，我們就可以使用semaphore來做流控，代碼如下：

在代碼中，雖然有30個線程在執行，但是隻允許10個并發的執行。semaphore的構造方法semaphore(int permits) 接受一個整型的數字，表示可用的許可證數量。semaphore(10)表示允許10個線程擷取許可證，也就是最大并發數是10。semaphore的用法也很簡單，首先線程使用semaphore的acquire()擷取一個許可證，使用完之後調用release()歸還許可證。還可以用tryacquire()方法嘗試擷取許可證。

semaphore還提供一些其他方法：

int availablepermits() ：傳回此信号量中目前可用的許可證數。

int getqueuelength()：傳回正在等待擷取許可證的線程數。

boolean hasqueuedthreads() ：是否有線程正在等待擷取許可證。

void reducepermits(int reduction) ：減少reduction個許可證。是個protected方法。

collection getqueuedthreads() ：傳回所有等待擷取許可證的線程集合。是個protected方法。