一、代码示例：

  1. public class ThreadSemaphoreTest {
  3. import java.util.concurrent.*;
  5.     public static void main(String[] args) {
  6.         // 创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。
  7.         // 在可用时将重新使用以前构造的线程
  8.         ExecutorService pools = Executors.newCachedThreadPool();
  9.         //启动信号灯，设置一次可进入3个。是否公平默认的情况为true，所以直接new Semaphore(N)就行。
  10.         final Semaphore sem = new Semaphore(3,true);
  11.         //new10个线程
  12.         for(int i = 1 ; i < 10 ; i++){
  13.             //内部类使用外部类的变量必须是final型
  14.             final int index = i;
  15.             Thread thread = new Thread(new Runnable() {
  16.                 public void run() {
  17.                     try{
  18.                         //获取许可
  19.                         sem.acquire();
  20.                         System.out.println("已进入"+index+"个线程，还可进入"+sem.availablePermits()+"个");
  21.                         Thread.sleep(1000);
  22.                         //释放资源
  23.                         sem.release();
  24.                         System.out.println("空余出"+sem.availablePermits()+"个");
  25.                     }catch(Exception e){
  26.                         e.printStackTrace();
  27.                     }
  28.                 }
  29.             });
  30.             pools.execute(thread);
  31.         }
  32.         pools.shutdown();
  33.     }
  34. }

打印结果：
已进入1个线程，还可进入0个
已进入2个线程，还可进入0个
已进入3个线程，还可进入0个
空余出3个
已进入4个线程，还可进入2个
空余出3个
空余出3个
已进入7个线程，还可进入0个
已进入8个线程，还可进入1个
空余出2个
空余出2个
已进入6个线程，还可进入1个
已进入5个线程，还可进入0个
已进入9个线程，还可进入0个
空余出1个
空余出2个
空余出2个
空余出3个

从打印结果可以看出，虽然一次可进入三个线程，但并不是要等三个线程全部空出来才可以进入其他线程。而是只要有一个空闲，等待的线程立刻补上。这和现实生活中的情景式多么相似阿。由此可见，信号灯用来控制线程是很人性化的。

二、Volatile原理

Java语言提供了一种稍弱的同步机制，即volatile变量，用来确保将变量的更新操作通知到其他线程。当把变量声明为volatile类型后，编译器与运行时都会注意到这个变量是共享的，因此不会将该变量上的操作与其他内存操作一起重排序。volatile变量不会被缓存在寄存器或者对其他处理器不可见的地方，因此在读取volatile类型的变量时总会返回最新写入的值。
当对非 volatile 变量进行读写的时候，每个线程先从内存拷贝变量到CPU缓存中。如果计算机有多个CPU，每个线程可能在不同的CPU上被处理，这意味着每个线程可以拷贝到不同的 CPU cache 中。
　　而声明变量是 volatile 的，JVM 保证了每次读变量都从内存中读，跳过 CPU cache 这一步。

当一个变量定义为 volatile 之后，将具备两种特性：

  1. 保证此变量对所有的线程的可见性，这里的“可见性”，如本文开头所述，当一个线程修改了这个变量的值，volatile 保证了新值能立即同步到主内存，以及每次使用前立即从主内存刷新。但普通变量做不到这点，普通变量的值在线程间传递均需要通过主内存来完成。
  2. 禁止指令重排序优化。有volatile修饰的变量，赋值后多执行了一个“load addl $0x0, (%esp)”操作，这个操作相当于一个内存屏障（指令重排序时不能把后面的指令重排序到内存屏障之前的位置），只有一个CPU访问内存时，并不需要内存屏障；（什么是指令重排序：是指CPU采用了允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理）。

volatile 性能：
　　volatile 的读性能消耗与普通变量几乎相同，但是写操作稍慢，因为它需要在本地代码中插入许多内存屏障指令来保证处理器不发生乱序执行。