JUC并发工具类之Semaphore控制并发线程数

　　首先看看关于Semaphore的UML图：

　　　　

　　从上图看，信号量的实现原理与锁类似，是基于AQS的；有公平与非公平之分。当初始的资源数为1时就退化为排它锁了，资源总数即state的初始值，在acquire里对state变量进行CAS减操作，减到0之后，线程阻塞；在release里对state变量进行CAS加操作。
　　下面简单示范Semaphore的使用：
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　　通过Semaphore的UML图可知，其使用AQS构建其阻塞类，在Java并发基础之AbstractQueuedSynchronizer(AQS) - 池塘里洗澡的鸭子 - 博客园 (cnblogs.com)中大致介绍了AQS的模板方法，那么Semaphore是如何利用AQS构建阻塞类的呢？

　　1、创建信号量对象：

　　　　构造方法有两个，，本文中案例使用第一个构造函数：

　　　　

　　　　最终使用AQS中setState将参数传递给AQS中的state：Semaphore使用AQS类型的同步状态持有当期可用许可的数量。

　　　　　　

　　2、获取acquire

　　　　

　　　　Semaphore类中重写tryAcquireShared方法首先计算剩余许可的数量，如果没有足够的许可，会返回一个值表示获取操作失败。如果还有充足的许可剩余，tryAcquireShared会使用compareAndSetState尝试原子地递减许可的计数。如果成功（这意味着自从许可计数到最后一次看到后都没有被改变过），会返回一个值表示获取操作成功。返回值同样加入了是否运行其他共享获取尝试能否成功的信息，如果可以的话，其他等待的线程同样会解除阻塞。

　　　　注意tryAcquireShared方法内部使用无限循环，即无论是否有足够的许可数量，在相应获取操作时，该循环都会终止。尽管任何给定的compareAndSetState调用都可能由于与另一个线程的竞争而失败，但是这种场景它会重试。在重试过合理的次数后，两个终止条件中的一个会变成真。

　　3、释放release

　　　　类似地，跟踪到tryReleaseShared会递增许可计数，潜在地解除等待中的线程的阻塞并不断地重试直到成功地更新。tryReleaseShared的返回值表明释放操作释放可以解除其他线程的阻塞。