Java并發(fā)編程:CountDownLatch、CyclicBarrier和 Semaphore
CountDownLatch:(java.util.concurrent包)
利用它可以實現(xiàn)類似計數(shù)器的功能。比如有一個任務A,它要等待其他4個任務執(zhí)行完畢之后才能執(zhí)行,此時就可以利用CountDownLatch來實現(xiàn)這種功能了.
構造器:
public CountDownLatch(int count) {? };? //參數(shù)count為計數(shù)值
CountDownLatch類中最重要的3個方法:
public void await() throws InterruptedException { };??
//調(diào)用await()方法的線程會被掛起,它會等待直到count值為0才繼續(xù)執(zhí)行
public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };? //和await()類似,只不過等待一定的時間后count值還沒變?yōu)?的話就會繼續(xù)執(zhí)行
public void countDown() { };? //將count值減1
用法:

結果:
線程Thread-0正在執(zhí)行
線程Thread-1正在執(zhí)行
等待2個子線程執(zhí)行完畢...
線程Thread-0執(zhí)行完畢
線程Thread-1執(zhí)行完畢
2個子線程已經(jīng)執(zhí)行完畢
繼續(xù)執(zhí)行主線程
CyclicBarrier(java.util.concurrent)
通過它可以實現(xiàn)讓一組線程等待至某個狀態(tài)之后再全部同時執(zhí)行。叫做回環(huán)是因為當所有等待線程都被釋放以后,CyclicBarrier可以被重用。我們暫且把這個狀態(tài)就叫做barrier,當調(diào)用await()方法之后,線程就處于barrier了.
構造器:
public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {}
?public CyclicBarrier(int parties) {}
參數(shù)parties指讓多少個線程或者任務等待至barrier狀態(tài);參數(shù)barrierAction為當這些線程都達到barrier狀態(tài)時會執(zhí)行的內(nèi)容
await方法,它有2個重載版本
public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException { };
public int await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException,BrokenBarrierException,TimeoutException { };
用法:

結果:

如果說想在所有線程寫入操作完之后,進行額外的其他操作可以為CyclicBarrier提供Runnable參數(shù):

結果:

從結果可以看出,當四個線程都到達barrier狀態(tài)后,會從四個線程中選擇一個線程去執(zhí)行Runnable.
await指定時間的效果:


上面的代碼在main方法的for循環(huán)中,故意讓最后一個線程啟動延遲,因為在前面三個線程都達到barrier之后,等待了指定的時間發(fā)現(xiàn)第四個線程還沒有達到barrier,就拋出異常并繼續(xù)執(zhí)行后面的任務.
另外CyclicBarrier是可以重用的:


從執(zhí)行結果可以看出,在初次的4個線程越過barrier狀態(tài)后,又可以用來進行新一輪的使用。而CountDownLatch無法進行重復使用.
Semaphore(java.util.concurrent)
Semaphore可以控同時訪問的線程個數(shù),通過 acquire() 獲取一個許可,如果沒有就等待,而 release() 釋放一個許可
2個構造器:
public Semaphore(int permits) {?????????
//參數(shù)permits表示許可數(shù)目,即同時可以允許多少線程進行訪問????
sync = new NonfairSync(permits);
}
public Semaphore(int permits, boolean fair) {???
//這個多了一個參數(shù)fair表示是否是公平的,即等待時間越久的越先獲取許可????
sync = (fair)? new FairSync(permits) : new NonfairSync(permits);
}
重要的幾個方法:[acquire()、release()]
public void acquire() throws InterruptedException {? }???? //獲取一個許可public void acquire(int permits) throws InterruptedException { }??? //獲取permits個許可public void release() { }????????? //釋放一個許可
public void release(int permits) { }??? //釋放permits個許可
acquire()用來獲取一個許可,若無許可能夠獲得,則會一直等待,直到獲得許可。
release()用來釋放許可。注意,在釋放許可之前,必須先獲獲得許可.
上面4個方法都會被阻塞,如果想立即得到執(zhí)行結果,可以使用下面幾個方法:
public boolean tryAcquire() { };??? //嘗試獲取一個許可,若獲取成功,則立即返回true,若獲取失敗,則立即返回false
public boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };?
//嘗試獲取一個許可,若在指定的時間內(nèi)獲取成功,則立即返回true,否則則立即返回false
public boolean tryAcquire(int permits) { }; //嘗試獲取permits個許可,若獲取成功,則立即返回true,若獲取失敗,則立即返回false
public boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };
//嘗試獲取permits個許可,若在指定的時間內(nèi)獲取成功,則立即返回true,否則則立即返回false
還可以通過availablePermits()方法得到可用的許可數(shù)目。
Semaphore的具體使用:
業(yè)務場景:假若一個工廠有5臺機器,但是有8個工人,一臺機器同時只能被一個工人使用,只有使用完了,其他工人才能繼續(xù)使用。那么我們就可以通過Semaphore來實現(xiàn)

總結:
1)CountDownLatch和CyclicBarrier都能夠實現(xiàn)線程之間的等待,只不過它們側重點不同:
CountDownLatch一般用于某個線程A等待若干個其他線程執(zhí)行完任務之后,它才執(zhí)行;
而CyclicBarrier一般用于一組線程互相等待至某個狀態(tài),然后這一組線程再同時執(zhí)行;
另外,CountDownLatch是不能夠重用的,而CyclicBarrier是可以重用的。
2)Semaphore其實和鎖有點類似,它一般用于控制對某組資源的訪問權限。
原文:原文
參考: