Java中的并发工具类

CountDownLatch等待多线程完成

CountDownLatch允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。

譬如：解析一个excel，一个线程解析一个sheet页，当所有线程解析完成之后，提示解析完成。可以使用join来实现，也可以用CountDownLatch。

使用join
join让当前执行线程等待join线程执行结束。

package com.thread;

public class JoinCountDownLatchTest {
    public static void main(String[] args) {
        Thread parser1 = new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                
            }
        });
        Thread parser2 = new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(1000*2);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("parser2 finished!");
            }
        });
        parser1.start();
        parser2.start();
        try {
            parser1.join();
            parser2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("All parser finished!");
    }
}

使用CountDownLatch
CountDownLatch传入一个N当做计数器，每次执行countDown的时候N就会减1，CountDownLatch的await方法就会阻塞当前线程，直到N变成零。countDown可以是一个线程中的N个步骤或者是N个线程。

一个线程调用countDown方法，一个线程调用await方法。

package com.thread;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountDownLatchTest {
    public static CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(2);
    
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(1);
                cdl.countDown();
                System.out.println(2);
                cdl.countDown();
            }
        }).start();
        try {
            cdl.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(3);
    }
}

CyclicBarrier同步屏障

让一组线程到达一个屏障（或者是同步点）的时候被阻塞，直到最后一个线程到达屏障，屏障才会打开，所有的线程继续往下执行。

package com.thread;

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierTest {
    static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2);
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                    System.out.println(2);
                    c.await();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
        System.out.println(1);
        c.await();
        System.out.println(3);
    }
}
/*
1
2
3
*/

** CyclicBarrier升级版

高级的构造方法CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)：当所有线程到达同步点之后，优先执行barrierAction，等待该线程执行完之后，再继续执行await后面的方法。

package com.thread;

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierTest {
    static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2, new A());
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                    System.out.println(2);
                    c.await();
                    System.out.println(2.1);
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
        System.out.println(1);
        c.await();
        System.out.println(1.1);
    }
    
    static class A implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(3);
        }
    }
}
/*
1
2
3
2.1
1.1
*/

CyclicBarrier应用场景

CyclicBarrier和CountDownLatch的区别

CountDownBatch的计数器只能使用一次，而CyclicBarrier的计数器可以使用reset()方法重置。因此CyclicBarrier可以实现更加复杂的功能。例如：处理计算错误，可以重置计数器，让线程重新执行一次。

CyclicBarrier的其他方法：

• getNumberWaiting：获取阻塞的线程数量。
• isBroken()用来了解阻塞的线程是否被中断。

package com.thread;

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierTest2 {
    static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2);
    
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                try {
                    c.await();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }       
        });
        t1.start();
        t1.interrupt();
        try {
            c.await();
        } catch (Exception e) {//这里为什么会抛出异常呢？？？不明白
            System.out.println(c.isBroken());
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

控制并发线程数的Semaphore

Semaphore（信号量）用来控制同时访问特定资源的线程数量，通过协调各个线程，以保证合理的使用公共资源。

• int availablePermits：返回此信号量中当前可用的许可证数。
• int getQueueLength()：返回正在等待获取许可证的线程数。
• boolean hasQueueThreads：是否有线程正在等待获取许可证
• void reducePermits(int reduction)：减少reduction个许可证。
• Collection getQueuedThreads()：返回所有等待获取许可证的线程集合

下面同时开启了30个线程，都进入了run方法内，但是同时运行在s.acquire();***s.release();之间的只能有10个线程。

package com.thread;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreTest {
    private static final int THREAD_COUNT = 30;
    private static ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_COUNT);
    private static Semaphore s = new Semaphore(10);
    
    public static void main(String[] args) {
        for(int i=0; i