如何使用锁来确保方法只同时运行一定次数

Question

我知道在 Java 中，要确保每个线程一次只运行一段代码，只需使用 synchronized 关键字。即，

synchronized (getClass()) {
   // expensive work
}

但是，我宁愿只在有足够 RAM 可用的情况下执行昂贵的工作。即，假设我有 10 个线程在运行，并且在代码的 expensive work 部分中，它占用了 50 MB 的 RAM。假设我根据 JVM 可以使用的最大内存进行计算，并意识到我可以安全地同时运行 5 个线程。

那么，我如何正确使用Locks 或Concurrency 或.wait()/.notify() 来确保expensive work 仅运行该设定次数？

我希望我的问题是有道理的。我研究了Locks 和ReentrantLock，但实际上我发现这个例子不起作用。在他们的示例中，似乎每个单独的线程都创建了一个 lock 的实例，而在我的情况下，我有多个单独的、独立的线程同时运行并且它们彼此不知道。

谁能举个例子，或者给出一个例子的链接，你使用并发/锁来满足这个场景？

我需要该解决方案与 Java 6 兼容。

Answer 1

那么，我如何正确使用 Locks 或 Concurrency 或 .wait()/.notify() 来确保昂贵的工作只运行设定的次数？

Semaphore 是泰勒为这类事情设计的。它有一定数量的许可，除非有许可，否则线程将阻塞。

引用javadocs：

计数信号量。从概念上讲，信号量维护一组许可。如有必要，每个 acquire() 都会阻塞，直到获得许可，然后再接受它。每个 release() 添加一个许可，可能会释放一个阻塞的获取者。但是，没有使用实际的许可对象； Semaphore 只是对可用数量进行计数并采取相应措施。

类似下面的代码应该可以工作：

// only allow 5 threads to do the expensive work at the same time
private final Semaphore semaphore = new Semaphore(5, true /* fairness */);
...
// this will block if there are already 5 folks doing the expensive work
semaphore.acquire();
try {
   doExpensiveWork();
} finally {
   // always do the release in a try/finally to ensure the permit gets released
   // even if it throws
   semaphore.release();
}