JUC强大的辅助类

梦里梦外; 2022-09-08 00:13 140阅读 0赞

JUC中提供了三种常用的辅助类，通过这些辅助类可以很好的解决线程数量过多时Lock锁的频繁操作。这三种辅助类为：  
• CountDownLatch: 减少计数  
• CyclicBarrier: 循环栅栏  
• Semaphore: 信号灯

## CountDownLatch ##

CountDownLatch类可以设置一个计数器，然后通过countDown方法来进行减1的操作，使用await方法等待计数器不大于0，然后继续执行await方法之后的语句。  
• CountDownLatch主要有两个方法，当一个或多个线程调用await方法时，这些线程会阻塞  
• 其它线程调用countDown方法会将计数器减1(调用countDown方法的线程不会阻塞)  
• 当计数器的值变为0时，因await方法阻塞的线程会被唤醒，继续执行

场景: 6个同学陆续离开教室后值班同学才可以关门。

package com.dongguo.juc;
    
    import java.util.concurrent.CountDownLatch;
    
    /** * @author Dongguo * @date 2021/8/24 0024-16:03 * @description: CountDownLatch */
    public class CountDownLatchDemo { 
    
        /** * 6个同学陆续离开教室后值班同学才可以关门 */
        public static void main(String[] args) throws Exception { 
            //定义一个数值为6的计数器
            CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(6);
            // 创建6个同学
            for (int i = 1; i <= 6; i++) { 
                new Thread(() -> { 
                    try { 
                        if (Thread.currentThread().getName().equals("同学6")) { 
                            Thread.sleep(2000);
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "离开了"); //计数器减一,不会阻塞
                        countDownLatch.countDown();
                    } catch (
                            Exception e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
                }, "同学" + i).start();
            }
            //主线程await休息
            System.out.println("主线程睡觉");
            countDownLatch.await();//主线程被唤醒
            //全部离开后自动唤醒主线程
            System.out.println("全部离开了,现在的计数器为" + countDownLatch.getCount());
        }
    }
    运行结果：
    主线程睡觉
    同学1离开了
    同学2离开了
    同学3离开了
    同学4离开了
    同学5离开了
    同学6离开了
    全部离开了,现在的计数器为0

## CyclicBarrier ##

CyclicBarrier看英文单词可以看出大概就是循环阻塞的意思，在使用中CyclicBarrier的构造方法第一个参数是目标障碍数，每次执行CyclicBarrier一次障碍数会加一，如果达到了目标障碍数，才会执行cyclicBarrier.await()之后的语句。可以将CyclicBarrier理解为加1操作  
场景: 集齐7颗龙珠就可以召唤神龙

package com.dongguo.juc;
    
    import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
    
    /** * @author Dongguo * @date 2021/8/24 0024-16:09 * @description: */
    public class CyclicBarrierDemo { 
        //定义神龙召唤需要的龙珠总数
        private final static int NUMBER = 7;
    
        //集齐7颗龙珠就可以召唤神龙
        public static void main(String[] args) { 
            // 定义循环栅栏
            CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(NUMBER, () -> { 
                System.out.println("集齐" + NUMBER + "颗龙珠,现在召唤神龙!!!!!!!!!");
            });
            //定义7个线程分别去收集龙珠
            for (int i = 1; i <= 7; i++) { 
                new Thread(() -> { 
                    try { 
    // if (Thread.currentThread().getName().equals("龙珠3号")) { 
    // System.out.println("龙珠3号抢夺战开始,孙悟空开启超级赛亚人模式!");
                            Thread.sleep(5000);
    // System.out.println("龙珠3号抢夺战结束,孙悟空打赢了,拿到了龙珠3号!");
    // } else { 
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "收集到了!!!!");
    // }
                        cyclicBarrier.await();
                    } catch (Exception e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
                }, "龙珠" + i + "号").start();
            }
        }
    }
    运行结果：
    龙珠5号收集到了!!!!
    龙珠3号收集到了!!!!
    龙珠1号收集到了!!!!
    龙珠2号收集到了!!!!
    龙珠4号收集到了!!!!
    龙珠7号收集到了!!!!
    龙珠6号收集到了!!!!
    集齐7颗龙珠,现在召唤神龙!!!!!!!!!

## Semaphore ##

Semaphore的构造方法中传入的第一个参数是最大信号量（可以看成最大线程池），每个信号量初始化为一个最多只能分发一个许可证。使用acquire方法获得许可证，release方法释放许可  
场景: 抢车位, 6部汽车3个停车位

package com.dongguo.juc;
    
    import java.util.concurrent.Semaphore;
    
    /** * @author Dongguo * @date 2021/8/24 0024-16:14 * @description: Semaphore */
    public class SemaphoreDemo { 
        /** * 抢车位, 10部汽车3个停车位 */
        public static void main(String[] args) throws Exception { 
            //定义3个停车位
            Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
            //模拟6辆汽车停车
            for (int i = 1; i <= 10; i++) { 
                Thread.sleep(100);
                //停车
                new Thread(() -> { 
                    try { 
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "找车位ing");
                        semaphore.acquire();
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "汽车停车成功!");
                        Thread.sleep(3000);//停车时间
                    } catch (Exception e) { 
                        e.printStackTrace();
                    } finally { 
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "溜了溜了");
                        semaphore.release();
                    }
                }, "汽车" + i).start();
            }
        }
    }
    运行结果：
    汽车1找车位ing
    汽车1汽车停车成功!
    汽车2找车位ing
    汽车2汽车停车成功!
    汽车3找车位ing
    汽车3汽车停车成功!
    汽车4找车位ing
    汽车5找车位ing
    汽车6找车位ing
    汽车7找车位ing
    汽车8找车位ing
    汽车9找车位ing
    汽车10找车位ing
    汽车1溜了溜了
    汽车4汽车停车成功!
    汽车2溜了溜了
    汽车5汽车停车成功!
    汽车3溜了溜了
    汽车6汽车停车成功!
    汽车4溜了溜了
    汽车7汽车停车成功!
    汽车5溜了溜了
    汽车8汽车停车成功!
    汽车6溜了溜了
    汽车9汽车停车成功!
    汽车7溜了溜了
    汽车10汽车停车成功!
    汽车8溜了溜了
    汽车9溜了溜了
    汽车10溜了溜了