java.util.concurrent 
类 Semaphore

public class Semaphoreextends Objectimplements Serializable一个计数信号量。

从概念上讲，信号量维护了一个许可集。

如有必要，在许可可用前会阻塞每一个 acquire()，然后再获取该许可。
 每个 release() 添加一个许可，从而可能释放一个正在阻塞的获取者。
 但是，不使用实际的许可对象，Semaphore 只对可用许可的号码进行计数，并采取相应的行动。 

Semaphore 通常用于限制可以访问某些资源（物理或逻辑的）的线程数目。例如，下面的类使用信号量控制对内容池的访问： 


 class Pool {
     private static final int MAX_AVAILABLE = 100;
    private final Semaphore available = new Semaphore(MAX_AVAILABLE, true);

    public Object getItem() throws InterruptedException {
          available.acquire();
          return getNextAvailableItem();
  }

   public void putItem(Object x) {
     if (markAsUnused(x))
        available.release();
   }

   // Not a particularly efficient data structure; just for demo

   protected Object[] items =  whatever kinds of items being managed
   protected boolean[] used = new boolean[MAX_AVAILABLE];


   protected synchronized Object getNextAvailableItem() {
     for (int i = 0; i < MAX_AVAILABLE; ++i) {
       if (!used[i]) {
          used[i] = true;
          return items[i];
       }
     }
     return null; // not reached
   }

   protected synchronized boolean markAsUnused(Object item) {
     for (int i = 0; i < MAX_AVAILABLE; ++i) {
       if (item == items[i]) {
          if (used[i]) {
            used[i] = false;
            return true;
          } else
            return false;
       }
     }
     return false;
   }

 }

获得一项前，每个线程必须从信号量获取许可，从而保证可以使用该项。

 该线程结束后，将项返回到池中并将许可返回到该信号量，从而允许其他线程获取该项。

 注意，调用 acquire() 时无法保持同步锁，因为这会阻止将项返回到池中。
 信号量封装所需的同步，以限制对池的访问，这同维持该池本身一致性所需的同步是分开的。 

将信号量初始化为 1，使得它在使用时最多只有一个可用的许可，从而可用作一个相互排斥的锁。
这通常也称为二进制信号量，因为它只能有两种状态：一个可用的许可，或零个可用的许可。

按此方式使用时，二进制信号量具有某种属性（与很多 Lock 实现不同），即可以由线程释放“锁”，而不是由所有者（因为信号量没有所有权的概念）。
在某些专门的上下文（如死锁恢复）中这会很有用。 

此类的构造方法可选地接受一个公平 参数。当设置为 false 时，此类不对线程获取许可的顺序做任何保证。
特别地，闯入 是允许的，也就是说可以在已经等待的线程前为调用 acquire() 的线程分配一个许可，
从逻辑上说，就是新线程将自己置于等待线程队列的头部。
当公平设置为 true 时，信号量保证对于任何调用获取方法的线程而言，都按照处理它们调用这些方法的顺序（即先进先出；FIFO）来选择线程、获得许可。
注意，FIFO 排序必然应用到这些方法内的指定内部执行点。
所以，可能某个线程先于另一个线程调用了 acquire，但是却在该线程之后到达排序点，并且从方法返回时也类似。
还要注意，非同步的 tryAcquire 方法不使用公平设置，而是使用任意可用的许可。 

通常，应该将用于控制资源访问的信号量初始化为公平的，以确保所有线程都可访问资源。
为其他的种类的同步控制使用信号量时，非公平排序的吞吐量优势通常要比公平考虑更为重要。 

此类还提供便捷的方法来同时 acquire 和释放多个许可。
小心，在未将公平设置为 true 时使用这些方法会增加不确定延期的风险。 

内存一致性效果：线程中调用“释放”方法（比如 release()）之前的操作 happen-before 另一线程中紧跟在成功的“获取”方法（比如 acquire()）之后的操作。 

 acquire
public void acquire()
             throws InterruptedException从此信号量获取一个许可，在提供一个许可前一直将线程阻塞，否则线程被中断。 
获取一个许可（如果提供了一个）并立即返回，将可用的许可数减 1。 

如果没有可用的许可，则在发生以下两种情况之一前，禁止将当前线程用于线程安排目的并使其处于休眠状态： 

某些其他线程调用此信号量的 release() 方法，并且当前线程是下一个要被分配许可的线程；或者 
其他某些线程中断当前线程。 
如果当前线程： 

被此方法将其已中断状态设置为 on ；或者 
在等待许可时被中断。 
则抛出 InterruptedException，并且清除当前线程的已中断状态。 

抛出： 
InterruptedException - 如果当前线程被中断

 release
public void release()释放一个许可，将其返回给信号量。 
释放一个许可，将可用的许可数增加 1。

如果任意线程试图获取许可，则选中一个线程并将刚刚释放的许可给予它。然后针对线程安排目的启用（或再启用）该线程。 

不要求释放许可的线程必须通过调用 acquire() 来获取许可。通过应用程序中的编程约定来建立信号量的正确用法。 


应用实例：

package com.itm.thread;

/*
 * 
 
 Semaphore的作用类似Lock的功能，不同的是Semaphore的构造函数中可以传入一个int型的参数，用来确定创建一个多大的通道。
 Lock一次只允许一个线程进入，解锁后才允许别的线程进入。而Semaphore可以允许多个线程同时进入，一旦有线程释放就会空出一个位置让另外的线程进入。
 相当与Lock是一个单车道，而Semaphore是一个多车道。
 
 */
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreTest {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();
        
        // final Semaphore sema=new Semaphore(3); //共有3个通道
        final Semaphore sema = new Semaphore(3, true); // 表示按排队的先后顺序进入
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            es.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        sema.acquire();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName()
                            + "已进入，当前有" + (3 - sema.availablePermits())
                            + "个线程并发");
                    try {
                        Thread.sleep(new Random().nextInt(5000));
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName()
                            + "即将离开");
                    sema.release(); // 一个线程释放就会允许另外的线程进入
                }
            });
        }
        es.shutdown();
    }
}

运行结果：

线程pool-1-thread-2已进入，当前有2个线程并发
线程pool-1-thread-1已进入，当前有2个线程并发
线程pool-1-thread-3已进入，当前有3个线程并发
线程pool-1-thread-1即将离开
线程pool-1-thread-4已进入，当前有3个线程并发
线程pool-1-thread-4即将离开
线程pool-1-thread-5已进入，当前有3个线程并发
线程pool-1-thread-2即将离开
线程pool-1-thread-9已进入，当前有3个线程并发
线程pool-1-thread-5即将离开
线程pool-1-thread-7已进入，当前有3个线程并发
线程pool-1-thread-3即将离开
线程pool-1-thread-6已进入，当前有3个线程并发
线程pool-1-thread-6即将离开
线程pool-1-thread-8已进入，当前有3个线程并发
线程pool-1-thread-9即将离开
线程pool-1-thread-10已进入，当前有3个线程并发
线程pool-1-thread-7即将离开
线程pool-1-thread-8即将离开
线程pool-1-thread-10即将离开