Многопоточность

Что такое семафор? Как он реализован в Java?

Семафор - это синхронизационный механизм, который используется для ограничения доступа к ресурсам в многопоточной среде. Он позволяет контролировать количество потоков, которые могут одновременно получить доступ к определенному ресурсу или выполнить определенную операцию.

В Java семафор реализован с использованием класса  `Semaphore`  из пакета  `java.util.concurrent` . Он предоставляет несколько методов для работы с семафорами:

1.  `acquire()` : Запрашивает доступ к ресурсу. Если доступ разрешен, поток продолжает выполнение. Если доступ запрещен, поток блокируется до тех пор, пока не будет разрешен доступ.

2.  `release()` : Освобождает ресурс и разрешает доступ другим потокам.

3.  `tryAcquire()` : Пытается получить доступ к ресурсу без блокировки потока. Возвращает  `true` , если доступ разрешен, и  `false` , если доступ запрещен.

4.  `tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit)` : Пытается получить доступ к ресурсу в течение указанного времени. Возвращает  `true` , если доступ разрешен, и  `false` , если доступ запрещен.

Пример использования семафора в Java:

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreExample {
    public static void main(String[] args) {
        Semaphore semaphore = new Semaphore(2); // Создание семафора с количеством разрешений 2

        // Потоки запрашивают доступ к ресурсу
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            try {
                semaphore.acquire();
                System.out.println("Поток 1 получил доступ");
                Thread.sleep(2000); // Имитация работы с ресурсом
                semaphore.release();
                System.out.println("Поток 1 освободил доступ");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            try {
                semaphore.acquire();
                System.out.println("Поток 2 получил доступ");
                Thread.sleep(2000); // Имитация работы с ресурсом
                semaphore.release();
                System.out.println("Поток 2 освободил доступ");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

В этом примере у нас есть семафор с двумя разрешениями. Два потока запрашивают доступ к ресурсу с помощью метода  `acquire()` , выполняют некоторую работу и освобождают доступ с помощью метода  `release()` . Поскольку у нас есть только два разрешения, оба потока могут получить доступ к ресурсу одновременно. Если бы у нас было только одно разрешение, один из потоков должен был бы ждать, пока другой поток не освободит доступ.

Таким образом, семафор позволяет нам контролировать доступ к ресурсам и ограничивать количество потоков, которые могут одновременно получить доступ.