CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的区别
前言：今天在学习AIO的时候,突然碰到了CountDownLatch类的使用，以前没有使用过，所以在这里转载一篇网上看到的写的好的文章。
原文地址：http://www.importnew.com/21889.html
在java 1.5中，提供了一些非常有用的辅助类来帮助我们进行并发编程，比如CountDownLatch，CyclicBarrier和Semaphore,今天我们就学习一下这三个辅助类的用法。
以下是本文目录大纲：
一、CountDownLatch用法
二、CyclicBarrier用法
三、Semaphore用法
一.CountDownLatch用法
CountDownLatch类位于java.util.concurrent包下，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类只提供了一个构造器：
public CountDownLatch(int count){ };//参数count为计数值然后下面这3个方法是CountDownLatch类中最重要的方法：
public void await() thows InterruptedException{ }; //调用await()方法的线程会被挂起，它会等待直到count为0时才继续执行
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值间1下面看一个例子大家就清楚CountDownLatch的用法了：
package code;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class tesy{
public static void main(String[] args){
final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
new Thread(){
public void run(){
try{
System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行");
Thread.sleep(3000);
System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");
latch.countDown();
}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
}.start();
new Thread(){
public void run(){
try{
System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行");
Thread.sleep(3000);
System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");
latch.countDown();
}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
}.start();
try{
System.out.println("等待2个子线程执行完毕...");
latch.await();
System.out.println("2个线程已经执行完毕");
System.out.println("继续执行主线程");
}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
}执行结果：
二、CyclicBarrier用法
字面意思回环栅栏，通过它可以实现让一组线程等待至某个状态之后再全部同时执行。叫做回环是因为当所有等待线程都被释放以后，CyclicBarrier可以被重用。我们暂且把这个状态就叫做barrier，当调用await()方法之后，线程就处于barrier了。
CyclicBarrier类位于java.util.concurrent包下，CyclicBarrier提供构造器：
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{ };
public int await(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException,BrokenBarrierException,TimeoutException{ };第一个版本比较常用，用来挂起当前线程，直至所有线程都到达brrier状态再同时执行后续任务；
第二个版本是让这些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。
下面举几个例子就明白了：
假若有若干个线程都要进行写数据操作，并且只有所有线程都完成写数据操作之后，这些线程才能继续做后面的事情，此时就可以利用CyclicBarrier了：
package code;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class tesy{
public static void main(String[] args){
int N = 4;
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(N);
for(int i=0;i执行结果：
从上面输出结果可以看出，每个写入线程执行完写数据操作之后，就在等待其他线程写入操作完毕。
当所有线程写入操作完毕之后，所有线程就继续进行后续的操作了。
如果说想出所有线程写入操作完之后，进行额外的进行其他操作可以为CyclicBarrier提供Runnable参数：
package code;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class tesy{
public static void main(String[] args){
int N = 4;
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(N,new Runnable(){
public void run(){
System.out.println("当前线程"+Thread.currentThread().getName());
}
});
for(int i=0;i运行结果：
另外CyclicBarrier是可以重用的，看下面这个例子：
package code;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class tesy{
public static void main(String[] args){
int N = 4;
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(N);
for(int i=0;i执行结果：
从执行结果可以看出，在初次的4个线程越过barrier状态后，又可以用来进行新一轮的使用。而CountDownLatch无法进行重复使用。
三、Semaphore用法
Semaphore翻译成字面意思为信号量，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。
Semaphore类位于java.util.concurrent包下，它提供了2个构造器：
public Semaphore(int permits){ //参数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){ //这个多了一个参数fair表示是否是公平的，即等待时间越久的越先获取许可
sync = (fair)?new FairSync(permits):new NonfairSync(permits);
}acquire()用来获取一个许可，若无许可能够获得，则会一直等待，直到获得许可。
release()用来释放许可。注意，在释放许可之前，必须先获得许可。
这4个方法都会被阻塞，如果想立即得到执行结果，可以使用下面几个方法 ：
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) throws InterruptedException{ }; //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) throws InterruptedException{ }; //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,否则立即返回false另外还可以通过availablePermits()方法得到可用的许可数目。
下面通过一个例子来看一下Semaphore的具体使用：
假若一个工厂有5台机器，但是有8个工人，一台机器同时只能被一个工人使用，只有使用完了，其他工人才能继续使用。那么我们就可以通过Semaphore来实现：
package code;
import java.util.concurrent.Semaphore;
public class tesy{
public static void main(String[] args){
int N = 8;
Semaphore semaphore = new Semaphore(5); //机器数目
for(int i=0;i执行结果:
下面对上面说的三个辅助类进行一个总结：
1) CountDownLatch和CyclicBarrier都能够实现线程之间的等待，只不过它们侧重点不同；
CountDownLatch一般用于某个线程A等待若干个其他线程执行完任务之后，它才执行；
而CyclicBarrier一般用于一组线程互相等待至某个状态，然后这一组线程再同时执行；
另外，CountDownLatch是不能够重用的，而CyclicBarrier是可以重用的。
2) Semaphore其实和锁有点类似，它一般用于控制对某组资源的访问权限。