JUC 并发调度工具类

概述

通过常见并发工具类来实现多线程之间的调度：CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore、Thread.join()

1. CountDownLatch：主、子线程同步(1+N的同步)。阻塞主线程，等待指定个数的子线程完成后，再执行主线程。依赖 1个await + N个countDown 两个函数完成功能
2. CyclicBarrier(栅栏)：N个子线程的同步。让多个子线程阻塞，满足一定数量的await函数调用后，所有子线程继续执行后面的逻辑。依赖 N个await完成阻塞和计数。
3. Semaphore：多线程限流。通过初始化参数指定允许最高并发线程，用阻塞等待的方式限流。但是功能没有JUC线程池丰富(无法复用线程)。依赖 require + release 两个函数完成功能
4. 其实Thread.join()也可以实现 1+1的线程同步，只不过控制没有CountDownLatch灵活。线程的同步机制，依赖于子线程彻底运行结束，但是可以保证可见性。而CountDownLatch不需要等待子线程结束，只要计数满足N，阻塞线程就可以继续执行

CountDownLatch

通过latch.await方法阻塞主线程，多个子线程调用latch.countDown()，latch来负责计数，来完成一个大的任务

比如5个子任务的下载，主线程阻塞，等待5个子线程都下载完毕，主线程才唤醒，打印下载完毕

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        final   CountDownLatch latch = new CountDownLatch(5);
        for(int i = 0; i < 5; i++){
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始下载");
                        Thread.sleep(1000);
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 完成下载");
                        latch.countDown();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
            
            thread.start();
        }
        latch.await();
        System.out.println("全部下载完毕");
    }

CyclicBarrier（栅栏 子线程同步）

阻塞引用的所有的子线程，直到满足一定的条件，所有的子线程才回复工作。但是和CDL不同，更简洁，子线程调用 CyclicBarrier.await()的时候，不仅阻塞当前子线程，而且计数会减少1。不需要额外调用别的方法。
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。这个阻塞的是所有的子线程，一直到都完成大家在一起往下执行。而不是阻塞主线程
支持回调方法

    @Override
    public void run() {
        try{
            System.out.println("子线程： 子任务"+taskCode+"已准备就绪，等待其他子任务就绪。。。");
            begin_cyclicBarrier.await();
            System.out.println("子线程：  子任务"+taskCode+"开始执行");
            Thread.sleep(1000);
            count.addAndGet(Integer.valueOf(taskCode));
            System.out.println("子线程：  子任务"+taskCode+"执行完成");
            end_cyclicBarrier.await();
        }catch(Exception e){
        }
    }

Semaphore(多线程限流)

多线程限流，通过控制初始化参数，控制最大支持的并发数，从而限流,semaphore.acquire 计数，semaphore.release释放。但是功能没有线程池的丰富。
在限流方面，类似线程池，但是不具备线程池的复用线程、线程数控制、饱和策略等功能

线程池的逻辑是：core线程、BlockingQueue、max线程、丢弃。
信号量的逻辑：进入计数，释放计数，总量控制，阻塞等待。

限制最多N个线程同时运行，超出的线程争夺会阻塞，直到有线程release。这和线程池的maxCore类似但是不一样。

//测试类50个线程准备接水，但是水龙头只有10个
public class Test {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        final Semaphore semaphore=new Semaphore(10);
        for(int i=0;i<50;i++){
            TestThread thread=new TestThread(semaphore,i+1);
            thread.start();
        }
    }
}

public class TestThread extends Thread{
    Semaphore semaphore;
    int number=0;
    TestThread(Semaphore semaphore,int number){
        this.semaphore=semaphore;
        this.number=number;
    }
    
     @Override
     public void run() {
         try {
            semaphore.acquire();
            System.out.println("学生"+this.number+"开始接水...");  
             Thread.sleep(2000);  
             System.out.println("学生"+this.number+"接水完毕");  
             semaphore.release();  
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }  
     }
}