Java并发编程总结03_线程并发工具类

1、CountDownLatch 倒计时器

package com.multithreadtool;

import lombok.SneakyThrows;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

/**
 * 1.countdownlatch实现join的功能
 * 2.等待多线程完成再一起往下执行
 * notice：countdownlatch不可以重新初始化或者修改对象的内部计数器的值
 */
public class CountDownLatchTest01 {
    static CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(2);

    @SneakyThrows
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(1);
            cdl.countDown();
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("thread1  over....");
        }).start();

        new Thread(() -> {
            System.out.println(2);
            cdl.countDown();
        }).start();
        //notice:调用await方法时不会阻塞当前线程，只要计数器的值数完了，那么主线程就会继续往下执行，而不会管其他的线程是否执行完成，如上22行
        cdl.await();
        System.out.println(3);
    }
}

2、CyclicBarrier 循环栅栏

package com.multithreadtool;

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

/**
 * 循环栅栏：让一组线程达到一个屏障（同步点）时被阻塞，直到最后一个线程达到屏障时，屏障蔡会开门，
 * 所有被屏障拦截的线程蔡会继续运行
 * 应用场景：可以用于多线程计算数据，最后合并计算结果的场景。
 */
public class CyclicBarrierTest01 {
    static CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(2);

    public static void main(String[] args) throws BrokenBarrierException, InterruptedException {
        new Thread(() -> {
            try {
                cb.await();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            //cb.await()表示当前的线程已经达到了目标位置，再此等待其他线程
            System.out.println(1);
        }).start();

        cb.await();
        System.out.println(2);
    }
    /**
     * countdownlatch 与 cyclicbarrier 的区别
     * 1.countdownlatch计数器中只能使用一次，cyclicbarrier可以调用reset()重置（在发生异常的时侯重试）
     * 2.cyclicbarrier还提供getNumberWaiting() 获取阻塞线程数量  isBroken()了解阻塞的线程是否被中断
     */
}

3、Semaphore 信号量

package com.multithreadtool;

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

/**
 * 信号量：用来控制同时访问特定资源的线程数量，它通过协调各个线程，以保证合理的使用公共资源
 * 示例场景：马路上始终保证只有100辆车，剩下的只能等待，只有待马路上的车离开了，才会放进相应数量的车
 * 需求：读取数万个文件的数据，启动30个线程读取，然后保存到数据库中，数据库的连接数为10
 * 这个时侯必须控制只有10个线程同时获取数据库连接保存数据，否则会报无法获取数据库连接错误。
 */
public class SemaphoreTest01 {
    public static final int THREAD_COUNT = 30;
    public static ExecutorService threadPoool = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_COUNT);
    //创建一个信号量
    private static Semaphore semaphore = new Semaphore(10);

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
            threadPoool.execute(() -> {
                try {
                    //1.首先使用acquire()方法获取一个许可证
                    System.out.println("信号量的许可证数量：" + semaphore.availablePermits());
                    Thread.sleep(2000);
                    semaphore.acquire();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  save data ...");
                //2.用完了许可证进行归还
                semaphore.release();
            });
        }
        threadPoool.shutdown();
    }
}

4、Exchanger

package com.multithreadtool;

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

/**
 * 线程间交换数据的Exchanger：是一个用于线程间协作的工具类，用于进行线程间的数据交换
 * 它提供一个同步点，在这个同步点，两个线程可以表换彼此的数据。在两个线程通过exchange方法交换数据
 * 如果第一个线程先执行exchange()方法，它会一直等待第二个线程也执行exchange方法，当两个线程都达到
 * 同步点时，两个线程就可以交换数据，将本线程生产出来的数据传递给对方。
 * 

 * 使用场景：1、遗传算法 2、校对工作
 */
public class ExchangerTest01 {
    public static final Exchanger exgr = new Exchanger();
    private static ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);

    public static void main(String[] args) {
        threadPool.execute(() -> {
            System.out.println("A thread 开始执行");
            String A = "银行流水A";
            try {
                Thread.sleep(5000);
                //exchange（）中传入的是本线程给出去的值，返回值是其他线程的值
                //notice:如果两个线程有一个没有执行exchange(),则会一直等待，为了避免可以使用带超时的重载方法
                String B = exgr.exchange(A);
                System.out.println("A线程中发现B录入的是B:" + B + "  是否一致：" + A.equals(B));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        threadPool.execute(() -> {
            System.out.println("B thread 开始执行");
            String B = "银行流水B";
            try {
                String A = exgr.exchange(B);
                System.out.println("B线程中发现A录入的是A:" + A + "  是否一致：" + A.equals(B));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        });
    }

}