本文为对CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的整理使用
CountDownLatch类位于java.util.concurrent包下,CountDownLatch的作用是让一个或多个线程阻塞直到另外一些线程完成后才被唤醒,利用它可以实现类似计数器的功能。比如有一个任务A,它要等待其他4个任务执行完毕之后才能执行,此时就可以利用CountDownLatch来实现这种功能了。
CountDownLatch主要有两个方法,当一个或多个线程调用await方法时,调用线程会被阻塞。其他线程调用countDown方法计数器减1(调用countDown方法时线程不会阻塞),当计数器的值变为0,此时调用await方法被阻塞的线程会被唤醒,继续执行。
public void await() throws InterruptedException { }; //调用await()方法的线程会被挂起,它会等待直到count值为0才继续执行
public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { }; //和await()类似,只不过等待一定的时间后count值还没变为0的话就会继续执行
public void countDown() { }; //将count值减1
举个简单的例子:班长要等到其它66个同学上完晚自习才能离开教室锁门,代码实现:
public class CountDownLatchDemo {
public static void main(String[] args) {
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(66);
for (int i = 1; i <= 66; i++) {
new Thread(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + "上完自习");
countDownLatch.countDown();
}, String.valueOf(i)).start();
}
try {
// 等待其它66个线程执行完毕
countDownLatch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t班长锁门离开教室");
}
}
CyclicBarrier的字面意思是可循环(Cyclic),使用的屏障(barrier)。它要做的事情是,让一组线程到达一个屏障(也可以叫做同步点)时被阻塞,直到最后一个线程到达屏障时,屏障才会开门,所有被屏障拦截的线程才会继续干活,线程进入屏障通过CyclicBarrier的await()方法。CyclicBarrier刚好和CountDownLatch相反,一个是增,一个是减。
CyclicBarrier类位于java.util.concurrent包下,CyclicBarrier提供2个构造器:
public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {}
public CyclicBarrier(int parties) {}
参数parties指让多少个线程或者任务等待至barrier状态;参数barrierAction为当这些线程都达到barrier状态时会执行的内容。
然后CyclicBarrier中最重要的方法就是await方法,它有2个重载版本:
public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException { };//挂起当前线程,直至所有线程都到达barrier状态再同时执行后续任务;
public int await(long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException,BrokenBarrierException,TimeoutException { };//线程等待至一定的时间,如果还有线程没有到达barrier状态就直接让到达barrier的线程执行后续任务。
下面举个集齐七颗龙珠召唤神龙的例子:
public class CyclicBarrierDemo {
public static void main(String[] args) {
CyclicBarrier cyclicBarrier=new CyclicBarrier(7,()->{
System.out.println("召唤神龙");
});
for (int i = 1; i <=7; i++) {
final int temp = i;
new Thread(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t 收集到第"+ temp +"颗龙珠");
try {
cyclicBarrier.await(); // 等待其它线程收集龙珠
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t 召唤神龙后,释放第"+ temp +"颗龙珠");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
},String.valueOf(i)).start();
}
}
}
Semaphore翻译成字面意思为 信号量,信号量的主要用户两个目的,一个是用于多个共享资源的相互排斥使用,另一个用于并发资源数的控制。Semaphore可以控制同时访问的线程个数,通过 acquire() 获取一个许可,如果没有就等待,而 release() 释放一个许可。其实就是操作系统中进程共享资源访问使用Semaphore信号量控制的java实现。
Semaphore类位于java.util.concurrent包下,我们看下它的常用方法:
public class Semaphore implements java.io.Serializable {
public Semaphore(int permits) { // permits表示许可数目,即同时可以允许多少线程进行访问
sync = new NonfairSync(permits);
}
public Semaphore(int permits, boolean fair) { // fair参数表示是否为公平锁
sync = fair ? new FairSync(permits) : new NonfairSync(permits);
}
public void acquire() // 获取一个许可,获取不到将被阻塞,直至获取到为止。
public void acquire(int permits) // 获取permits个许可,获取不到将被阻塞,直至获取到为止。
public void release() //释放一个许可
public void release(int permits) //释放permits个许可
public boolean tryAcquire() // 尝试获取一个许可,若获取成功,则立即返回true,若获取失败,则立即返回false
public boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit) // 尝试获取一个许可,若在指定的时间内获取成功,则立即返回true,否则则立即返回false
public boolean tryAcquire(int permits) // 尝试获取permits个许可,若获取成功,则立即返回true,若获取失败,则立即返回false
public boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit) // 尝试获取permits个许可,若在指定的时间内获取成功,则立即返回true,否则则立即返回false
public int availablePermits() // 获取可用的许可数目。
}
下面举一个抢车位的例子:
public class SemaphoreDemo {
public static void main(String[] args) {
//模拟3个停车位
Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
//模拟6部汽车
for (int i = 1; i <= 6; i++) {
new Thread(() -> {
try {
//抢到资源
semaphore.acquire();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t抢到车位");
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 停3秒离开车位");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//释放资源
semaphore.release();
}
}, String.valueOf(i)).start();
}
}
}
本文所涉及的所有代码都在我的GitHub上:代码
https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920397.html