Java的计数信号量(Semaphore)、栅栏(CyclicBarrier)和闭锁(CountDownLatch)

计数信号量(Semaphore)

用来控制同时访问某个特定资源的操作数量，或者同时执行某个指定操作的数量。计数信号量还可以用来实现某种资源池，或者对容器施加边界。
Semaphore管理一组虚拟的许可，许可的初始数量可以通过构造函数指定。当有剩余许可时，执行的操作要首先获得许可，并且使用以后要归还许可。如果没有剩余的许可，获取许可的acquire操作将阻塞直到有许可。release方法释放一个许可。
Semaphore可以用于实现资源池，也可以让任何一种容器变成有界阻塞容器。
Semaphore基于AQS框架实现，AQS可以参考AbstractQueuedSynchronizer(AQS)——Java中同步类的基类

栅栏(CyclicBarrier)

所有线程必须同时到达栅栏，才能继续执行。await用于等待其他线程。CyclicBarrier可以让一定数量的线程反复在栅栏位置汇集。当线程到达栅栏位置时将调用await方法，这个方法将阻塞直到所有线程都到达栅栏位置。如果所有线程都到达了栅栏位置，那么栅栏将打开，此时所有线程都被释放，而栅栏将被重置以便下次使用。如果await调用超时，或者await阻塞的线程被中断，那么栅栏就被认为打破了。
CyclicBarrier使用ReentrantLock锁和Condition信号控制线程。构造函数CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)将一个栅栏操作传给构造函数，当所有线程达到栅栏时会执行这个barrierAction，由最后一个达到的线程执行，然后再唤醒释放所有的线程。源代码如下：如果所有线程全部到达栅栏，最后到达的线程执行barrierAction，最后打破栅栏释放所有线程。

CyclicBarrier源码

闭锁(CountDownLatch)

CountDownLatch可以使一个或多个线程等待一组事件发生。CountDownLatch状态包括一个计数器，该计数器被初始化为一个正数，表示需要等待的事件数量。countDown方法递减计数器，表示有一个事件已经发生了，而await方法等待计数器达到零。
CountDownLatch也是基于AQS框架实现的。CountDownLatch用于等待一个或多个事件发生。