同步工具类 Java并发编程实战 学习笔记

• 阻塞队列
• 闭锁
• 栅栏
• FutuerTask
• 信号量

 

同步工具类可以根据自身的状态来协调线程的控制流。

同步工具类都包含特定的结构化属性，封装了一些状态，这些状态觉得指定同步工具类的线程是继续执行还是等待。同时，提供了操作状态的方法。

阻塞队列

阻塞队列不仅能作为保存对象的容器，还能协调生产者和消费者等线程之间的控制流。take和put等方法将阻塞，直到队列达到期望的状态。

闭锁

闭锁是一种同步工具类，可以延迟线程进度直到其到达终止状态。闭锁的作用相当于一扇门，闭锁到达结束状态之前，这扇门一直是关闭的，并且没有任何线程能通过，当结束时，这扇门会打开，并且允许所有线程通过。闭锁可以用来确保某些活动直到其他活动都完成后才继续执行。

比如：确保某个计算在所有依赖的资源都被初始化之后才继续执行，等到直到某个操作的所有参与者都准备就绪再继续执行。

闭锁状态包括计数器，被初始化为一个整数，等待的每个任务完成之后-1，当计数器变成0之后表示等待的所有事件都已经完成了，可以进行后续的计算了。

CountDownLatch是一种实现。

FutureTask

FutureTask通过Callable来实现的，有三种状态，等待运行、正在运行和运行完成。完成包括正常结束、取消导致结束和异常导致结束。

当程序中有耗时的操作，并且可以分为多个可以并行执行的流程，然后最后聚合结果的时候，可以考虑使用FutureTask来加速执行

public T someMethod(){
    FutureTask task1= new FutureTask(....);
    FutureTask task2= new FutureTask(....);
    FutureTask task3= new FutureTask(....);
    executor.submit(task1);
    executor.submit(task2);
    executor.submit(task3);
    try{
        task1.get();
        task2.get();
        task3.get();
        // 聚合操作
    }catch(Exception e){
        // 异常处理
    }
    // ...
}

信号量

计数信号量可以控制同时访问某个特定资源的操作数量。

Semaphore中管理者一组虚拟的permit，在初始化时指定数量，执行之前先获取许可，使用之后释放。

栅栏

栅栏类似于闭锁，能阻塞一组线程知道某个事件发生。

区别：栅栏与闭锁关键区别在于所有线程必须同时到达栅栏位置，才能继续执行。闭锁用于等待事件，栅栏用于等待其他线程（参考：https://www.cnblogs.com/steffen/p/11244715.html）。CyclicBarrier是一种实现，可以使一定数量的参与方反复在栅栏位置执行。

Exchanger也是另一种栅栏，可以用于两个线程之间交换数据，可以参考（https://www.jianshu.com/p/990ae2ab1ae0，https://blog.csdn.net/octopusflying/article/details/80634864）