Java并发编程(七)——闭锁、同步屏障、信号量详解

梦里梦外; 2022-06-16 13:59 200阅读 0赞

转自：http://blog.csdn.net/u010425776/article/details/54580082

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1.  闭锁CountDownLatch
2.  1.  1 使用场景
    2.  2 代码实现
3.  同步屏障CyclicBarrier
4.  1.  1 使用场景
    2.  2 闭锁 与 同步屏障 的区别
    3.  3 代码实现
5.  信号量Semaphore
6.  1.  1 使用场景
    2.  2 代码实现

# 1. 闭锁：CountDownLatch #

## 1.1 使用场景 ##

若有多条线程，其中一条线程需要等到其他**所有**线程准备完所需的资源后才能运行，这样的情况可以使用闭锁。

## 1.2 代码实现 ##

// 初始化闭锁，并设置资源个数
    CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
    
    Thread t1 = new Thread( new Runnable(){
        public void run(){
            // 加载资源1
            加载资源的代码……
            // 本资源加载完后，闭锁-1
            latch.countDown();
        }
    } ).start();
    
    Thread t2 = new Thread( new Runnable(){
        public void run(){
            // 加载资源2
            资源加载代码……
            // 本资源加载完后，闭锁-1
            latch.countDown();
        }
    } ).start();
    
    Thread t3 = new Thread( new Runnable(){
        public void run(){
            // 本线程必须等待所有资源加载完后才能执行
            latch.await();
            // 当闭锁数量为0时，await返回，执行接下来的任务
            任务代码……
        }
    } ).start();

# 2. 同步屏障：CyclicBarrier #

## 2.1 使用场景 ##

若有多条线程，他们到达屏障时将会被阻塞，只有当所有线程都到达屏障时才能打开屏障，所有线程同时执行，若有这样的需求可以使用同步屏障。此外，当屏障打开的同时还能指定执行的任务。

## 2.2 闭锁 与 同步屏障 的区别 ##

*  闭锁只会阻塞一条线程，目的是为了让该条任务线程满足条件后执行；
 *  而同步屏障会阻塞所有线程，目的是为了让所有线程同时执行（实际上并不会同时执行，而是尽量把线程启动的时间间隔降为最少）。

## 2.3 代码实现 ##

// 创建同步屏障对象，并制定需要等待的线程个数 和 打开屏障时需要执行的任务
    CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3,new Runnable(){
        public void run(){
            //当所有线程准备完毕后触发此任务
        }
    });
    
    // 启动三条线程
    for( int i=0; i<3; i++ ){
        new Thread( new Runnable(){
            public void run(){
                // 等待，（每执行一次barrier.await，同步屏障数量-1，直到为0时，打开屏障）
                barrier.await();
                // 任务
                任务代码……
            }
        } ).start();
    }

# 3. 信号量：Semaphore #

## 3.1 使用场景 ##

若有m个资源，但有n条线程（n>m），因此同一时刻只能允许m条线程访问资源，此时可以使用Semaphore控制访问该资源的线程数量。

## 3.2 代码实现 ##

// 创建信号量对象，并给予3个资源
    Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
    
    // 开启10条线程
    for ( int i=0; i<10; i++ ) {
        new Thread( new Runnbale(){
            public void run(){
                // 获取资源，若此时资源被用光，则阻塞，直到有线程归还资源
                semaphore.acquire();
                // 任务代码
                ……
                // 释放资源
                semaphore.release();
            }
        } ).start();
    }