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Java并发之CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore

January 8, 2019 • 阅读:109 • Java

CountDownLatch用法

用法类似于一个计数器,比如你有一个任务是在其他线程执行之后才能执行,这个时候就可以使用CountDownLatch,但它不能被重用。

  • 下面是有关CountDownLatch的方法
public CountDownLatch(int count) {  };  //参数count为计数值
public CountDownLatch(int count) {  };  //参数count为计数值
public void await() throws InterruptedException { };   //此方法会挂起当前线程,等到count为0继续执行
public void countDown() { };  //count值减1
  • 用法举列子
package 多线程.同步工具;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class CountDownLatchTest {
    public static void main(String[] args) {
        final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i <3 ; i++) {
           Runnable runnable = ()->{
               System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行");
               try {
                   Thread.sleep(3000);
               } catch (InterruptedException e) {
                   e.printStackTrace();
               }
               System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");
               latch.countDown();
           };
            executorService.execute(runnable);
        }

        try {
            System.out.println("等待3个子线程执行完毕...");
            //调用await()方法的线程会被挂起,它会等待直到count值为0才继续执行
            latch.await();
            //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
//            latch.await(1000,TimeUnit.MILLISECONDS);
            System.out.println("3个子线程已经执行完毕");
            System.out.println("继续执行主线程");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

输出结果:

  • latch.await();
等待3个子线程执行完毕...
子线程pool-1-thread-3正在执行
子线程pool-1-thread-1正在执行
子线程pool-1-thread-2正在执行
子线程pool-1-thread-1执行完毕
子线程pool-1-thread-3执行完毕
子线程pool-1-thread-2执行完毕
3个子线程已经执行完毕
继续执行主线程
  • latch.await(1000,TimeUnit.MILLISECONDS)这里可以看出前面没有执行玩的线程还是会继续执行这里需要注意;
等待3个子线程执行完毕...
子线程pool-1-thread-2正在执行
子线程pool-1-thread-1正在执行
子线程pool-1-thread-3正在执行
3个子线程已经执行完毕
继续执行主线程
子线程pool-1-thread-2执行完毕
子线程pool-1-thread-3执行完毕
子线程pool-1-thread-1执行完毕

CyclicBarrier用法

该方法是让多个线程同时到达某个状态后在同时执行,类似于班级旅游学生从不同的地方到指定的地方集合在出发先到的要等着后来的,CyclicBarrier可以被重用,当调用await()方法之后,线程就处于等待状态。

  • 涉及到的方法
public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {} //参数一指定几个线程到达指定状态,参数二到达后执行的方法
public CyclicBarrier(int parties) {}//参数一指定几个线程到达指定状态
public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException { };//挂起当前线程
public int await(long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException,BrokenBarrierException,TimeoutException { };//挂起线程一段时间,如果还有线程依然没有到达不等了,直接进行下面步骤。
  • 应用举例
package 多线程.同步工具;

import java.util.concurrent.*;

public class CycleBarrierTest {

    public static void main(String[] args) {
//        dianming();
        budeng();
    }

//    都到达了开始点名
    public static void dianming(){
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(10, () -> System.out.println("同学都到齐了,同学"+Thread.currentThread().getName()+"开始点名"));
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i <10 ; i++) {
            Runnable runnable =new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println("同学"+Thread.currentThread().getName()+"开始出门");
                        Thread.sleep(2000);
                        System.out.println("同学"+Thread.currentThread().getName()+"到达指定地点");
                        try {
                            cyclicBarrier.await();
                        } catch (BrokenBarrierException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            executorService.execute(runnable);
        }
    }


    //只等待指定时间,来多少是多少
    public static void budeng(){

        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(9, () -> System.out.println("没时间不等了,开始点名"));
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i <10 ; i++) {
            Runnable runnable = () -> {
                System.out.println("同学"+Thread.currentThread().getName()+"开始出门");
                try {
                    if("pool-1-thread-5".equals(Thread.currentThread().getName())){
                        Thread.sleep(10000);
                    }else {
                        Thread.sleep(5000);
                    }
                    System.out.println("同学"+Thread.currentThread().getName()+"到达指定地点");
                    try {
                        cyclicBarrier.await(5000,TimeUnit.MILLISECONDS);
                    } catch (BrokenBarrierException e) {
                        e.printStackTrace();
                    } catch (TimeoutException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            };
            executorService.execute(runnable);
        }
    }
}
  • 执行结果

省略自己执行看看 如果执行budeng()遇到了超时异常是正常的.

Semaphore

意为信号量,实现方法和锁有点类似,Semaphore可以控同时访问的线程个数,通过 acquire() 获取一个许可,没有就等待,而 release() 释放一个许可。

  • 涉及的方法
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
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
public void acquire() throws InterruptedException {  }     //获取一个许可
public void acquire(int permits) throws InterruptedException { }    //获取permits个许可
public void release() { }          //释放一个许可
public void release(int permits) { }    //释放permits个许可
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,否则则立即返回false
  • 应用举例
package 多线程.同步工具;

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

public class SemaphoreTest {
    public static void main(String[] args) {
        //新建一个线程池
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        //设置三个信号灯
        final Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
        for (int i = 0; i <10 ; i++) {
           Runnable runnable = new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        semaphore.acquire();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("启动线程:"+Thread.currentThread().getName());
                    System.out.println("当前有并发数:"+(3-semaphore.availablePermits()));
                    try {
                        Thread.sleep(3000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("即将离开的线程:"+Thread.currentThread().getName());
                    semaphore.release();
                    System.out.println("离开的线程:"+Thread.currentThread().getName());
                }
            };
            service.execute(runnable);
        }

    }
}
  • 执行结果

程序复制可直接执行。

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