Java 标准库 API 系列之 Semaphore

Semaphore是一种经典的同步工具，用于控制并发线程数，它可以保证在同一时间内只有一定数量的线程能够访问某个资源，从而避免线程间的竞争和冲突。

Semaphore有两个核心概念：

许可证（Permit）：表示可用的访问权限数量，Semaphore内部维护了一个许可证池，初始时可以设置许可证的数量。
信号量（Semaphore）：表示一个计数器，当线程想要访问某个资源时，必须先从Semaphore中获取一个许可证，然后才能访问资源；当线程使用完资源后，必须释放许可证，以便其他线程可以访问资源。

Semaphore的使用方式如下：

创建Semaphore对象，指定许可证数量。
在需要访问共享资源的线程中，调用acquire()方法获取许可证。
线程使用共享资源。
在共享资源使用完毕后，调用release()方法释放许可证。

听起来有点像操作系统里面信号量的概念，其实本质是一样的，不过操作系统层面的信号量是作用于进程与进程之间的同步，java里面的信号量是线程与线程之间的同步。

下面是一个简单的示例代码，使用Semaphore控制了同时执行的线程数目：

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreExample {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Semaphore semaphore = new Semaphore(3); // 许可证数量为3

        // 创建10个线程
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    semaphore.acquire(); // 获取许可证
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " acquire semaphore");
                    Thread.sleep(2000); // 模拟使用共享资源的时间
                    semaphore.release(); // 释放许可证
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " release semaphore");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
    }
}