（一）并发包中的(计数器)CountDownLatch,(屏障)CyclicBarrier,(计数信号量)Semaphore

约定不等于承诺〃 2022-01-30 01:25 159阅读 0赞

# (计数器)CountDownLatch #

**CountDownLatch** 类位于**java.util.concurrent**包下，利用它可以实现类似计数器的功能。比如有一个任务A，它要等待其他4个任务执行完毕之后才能执行，此时就可以利用**CountDownLatch**来实现这种功能了。**CountDownLatch**是通过一个计数器来实现的，计数器的初始值为线程的数量。每当一个线程完成了自己的任务后，计数器的值就会减1。当计数器值到达0时，它表示所有的线程已经完成了任务，然后在闭锁上等待的线程就可以恢复执行任务。

**代码实战：**

首先写了一个枚举类，便于下面的举例

package com.bestqiang.thread.JUC;
    
    /** * @author BestQiang */
    public enum SeasonEnum { 
        spring(1,"春"),summer(2,"夏"),autumn(3,"秋"),winter(4,"冬");
    
        private Integer index;
        private String season;
    
        SeasonEnum(Integer index, String season) { 
            this.index = index;
            this.season = season;
        }
    
        public static SeasonEnum forEach_SeasonEnum(int index) { 
            SeasonEnum[] values = SeasonEnum.values();
            for (SeasonEnum value : values) { 
                if(index == value.index) { 
                    return value;
                }
            }
            return null;
        }
    
        public Integer getIndex() { 
            return index;
        }
    
        public void setIndex(Integer index) { 
            this.index = index;
        }
    
        public String getSeason() { 
            return season;
        }
    
        public void setSeason(String season) { 
            this.season = season;
        }
    }

**CountDownLatch的实战：**

package com.bestqiang.thread.JUC;
    
    import java.util.concurrent.CountDownLatch;
    
    /** * @author BestQiang */
    public class CountDownLatchDemo { 
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
            CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(4);
    
            for(int i = 1; i <= 4; i ++) { 
                new Thread(() -> { 
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 天，来了");
                    countDownLatch.countDown();
                }, SeasonEnum.forEach_SeasonEnum(i).getSeason()).start();
            }
            countDownLatch.await();
            // 等到倒计时为0的时候，开始执行下面的语句
            System.out.println("朱自清的脚步近了！");
        }
    }

运行结果：

"C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\bin\java.exe" -javaagent:D:\JetBrains\apps\IDEA-U\ch-0\191.6707.61\lib\idea_rt.jar=54728:D:\JetBrains\apps\IDEA-U\ch-0\191.6707.61\bin -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath "C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\charsets.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\deploy.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\cldrdata.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\jfxrt.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\nashorn.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\javaws.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\jce.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\jfr.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\jfxswt.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\jsse.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\management-agent.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\plugin.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\resources.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar;D:\workspace_idea\multithreading\out\production\threadPools" com.bestqiang.thread.JUC.CountDownLatchDemo
    夏	 天，来了
    冬	 天，来了
    春	 天，来了
    秋	 天，来了
    朱自清的脚步近了！

# (屏障)CyclicBarrier #

**CyclicBarrier** 初始化时规定一个数目，然后计算调用了**CyclicBarrier.await()** 进入等待的线程数。当线程数达到了这个数目时，所有进入等待状态的线程被唤醒并继续。  
**CyclicBarrier** 就象它名字的意思一样，可看成是个障碍， 所有的线程必须到齐后才能一起通过这个障碍。  
**CyclicBarrier** 初始时还可带一个**Runnable** 的参数， 此**Runnable** 任务在**CyclicBarrier** 的数目达到后，所有其它线程被唤醒前被执行。

**代码实战：**

package com.bestqiang.thread.JUC;
    
    import java.util.Random;
    import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
    import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
    
    /** * @author BestQiang */
    public class CyclicBarrierDemo { 
        public static void main(String[] args) { 
            CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(7, () -> { 
                // 等到CyclicBarrier.await()的线程数达到7的时候，开始执行下面的语句
                System.out.println( "开始召唤神龙！");
            });
            for(int i = 1; i <= 7; i ++) { 
                int f = i;
                int r = new Random().nextInt(4);
                new Thread(() -> { 
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 收集到第：" + f + "龙珠");
                    try { 
                        cyclicBarrier.await();
                    } catch (InterruptedException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    } catch (BrokenBarrierException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
                }, SeasonEnum.forEach_SeasonEnum(r == 0 ? 1 : r).getSeason()).start();
            }
        }
    }

"C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\bin\java.exe" -javaagent:D:\JetBrains\apps\IDEA-U\ch-0\191.6707.61\lib\idea_rt.jar=55089:D:\JetBrains\apps\IDEA-U\ch-0\191.6707.61\bin -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath "C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\charsets.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\deploy.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\cldrdata.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\jfxrt.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\nashorn.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\javaws.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\jce.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\jfr.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\jfxswt.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\jsse.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\management-agent.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\plugin.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\resources.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar;D:\workspace_idea\multithreading\out\production\threadPools" com.bestqiang.thread.JUC.CyclicBarrierDemo
    春	 收集到第：1龙珠
    夏	 收集到第：3龙珠
    春	 收集到第：2龙珠
    春	 收集到第：4龙珠
    秋	 收集到第：5龙珠
    夏	 收集到第：6龙珠
    春	 收集到第：7龙珠
    开始召唤神龙！
    
    Process finished with exit code 0

# (计数信号量)Semaphore #

**Semaphore** 是一种基于计数的信号量。它可以设定一个阈值，基于此，多个线程竞争获取许可信号，做自己的申请后归还，超过阈值后，线程申请许可信号将会被阻塞。**Semaphore** 可以用来构建一些对象池，资源池之类的，比如数据库连接池，我们也可以创建计数为1的**Semaphore**，将其作为一种类似互斥锁的机制，这也叫二元信号量，表示两种互斥状态。它的用法如下：  
availablePermits函数用来获取当前可用的资源数量  
semaphore.acquire(); //申请资源  
semaphore.release();// 释放资源

package com.bestqiang.thread.JUC;
    
    import java.util.concurrent.Semaphore;
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    
    /** * @author BestQiang * 抢车位 */
    public class SemaphoreDemo { 
        public static void main(String[] args) { 
            Semaphore semaphore = new Semaphore(3);// 模拟三个车位
            for( int i = 1; i <= 7; i++) {  // 模拟6部汽车
                new Thread(() -> { 
                    try { 
                        semaphore.acquire();
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 抢到车位");
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
                        System.out.println("\t" + "停车3秒后离开车位");
                    } catch (InterruptedException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }finally { 
                        semaphore.release();
                    }
    
                }, String.valueOf(i)).start();
            }
        }
    }

"C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\bin\java.exe" -javaagent:D:\JetBrains\apps\IDEA-U\ch-0\191.6707.61\lib\idea_rt.jar=55756:D:\JetBrains\apps\IDEA-U\ch-0\191.6707.61\bin -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath "C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\charsets.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\deploy.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\cldrdata.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\jfxrt.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\nashorn.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\javaws.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\jce.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\jfr.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\jfxswt.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\jsse.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\management-agent.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\plugin.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\resources.jar;C:\Program Files\java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar;D:\workspace_idea\multithreading\out\production\threadPools" com.bestqiang.thread.JUC.SemaphoreDemo
    1	 抢到车位
    4	 抢到车位
    2	 抢到车位
    	停车3秒后离开车位
    	停车3秒后离开车位
    	停车3秒后离开车位
    5	 抢到车位
    3	 抢到车位
    6	 抢到车位
    	停车3秒后离开车位
    	停车3秒后离开车位
    7	 抢到车位
    	停车3秒后离开车位
    	停车3秒后离开车位
    
    Process finished with exit code 0

小总结：CountDownLatch为倒计数，CyclicBarrier为正计数，Semaphore为抢车位。