【JUC】003-走进Callable、CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore

爱被打了一巴掌 2023-10-05 14:08 41阅读 0赞

# **目录** #

一、Callable（简单）

1、官方文档描述

2、启动线程

启动线程的方法只有一个：

但是Thread()的参数不能传入callable：

我们需要借助Runnable的实现类FutureTask传入Callable：

运行结果：

注意：

FutureTask：

二、CountDownLatch（“减法”计数器）

1、概述

官方文档介绍：

2、代码演示

代码实现：

运行结果：

3、方法简述

三、CyclicBarrier（“加法”计数器）

1、概述

官方文档介绍：

2、代码演示

代码实现：

运行结果：

四、Semaphore（计数信号量）

1、概述

官方文档介绍：

2、代码演示

代码实现：

运行结果：

3、方法简介

acquire()：

release()：

--------------------

# 一、Callable（简单） #

## 1、官方文档描述 ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

①可以有返回值；

②可以抛出异常；

③方法不同：call()方法（Runnable是run()方法）；

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

## 2、启动线程 ##

### 启动线程的方法只有一个： ###

new Thread().start();

### 但是Thread()的参数不能传入callable： ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

那可怎么办？

### 我们需要借助Runnable的实现类FutureTask传入Callable： ###

package com.zibo.callable;
    
    import java.util.concurrent.Callable;
    import java.util.concurrent.ExecutionException;
    import java.util.concurrent.FutureTask;
    
    //测试Callable
    public class TestCallable {
        public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
            MyThread myThread = new MyThread();
            FutureTask futureTask = new FutureTask(myThread);
            new Thread(futureTask,"A").start();
            new Thread(futureTask,"B").start();//结果会被缓存，提升效率
            //futureTask.get()获取callable的返回值
            System.out.println(futureTask.get());//这个get方法会被阻塞，放到最后
        }
    }
    class MyThread implements Callable<String>{
    
        @Override
        public String call() throws Exception {
            System.out.println("call()执行了！" + Thread.currentThread().getName());
            return "123";
        }
    }

### 运行结果： ###

call()执行了！A
    123

### 注意： ###

有缓存；结果可能需要等待，会阻塞；

### FutureTask： ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

# 二、CountDownLatch（“减法”计数器） #

## 1、概述 ##

### 官方文档介绍： ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

## 2、代码演示 ##

### 代码实现： ###

package com.zibo.add;
    
    import java.util.concurrent.CountDownLatch;
    
    //线程计数器
    public class TestCountDownLatch {
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            //创建线程计数器，初始化值为6，也就是说，倒数6条线程，走完结束
            CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(6);
            for (int i = 0; i < 6; i++) {
                new Thread(()->{
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程执行完了!");
                    //线程执行完毕，线程计数器减1
                    countDownLatch.countDown();
                },String.valueOf(i)).start();
            }
            countDownLatch.await();//等待计数器归零，然后向下执行
            System.out.println("6个线程执行完毕！");
        }
    }

### 运行结果： ###

0线程执行完了!
    4线程执行完了!
    3线程执行完了!
    2线程执行完了!
    1线程执行完了!
    5线程执行完了!
    6个线程执行完毕！

## 3、方法简述 ##

countDown()：使得计数器数量减1；

await()：当计数器为0，继续执行下面的方法；

# 三、CyclicBarrier（“加法”计数器） #

## 1、概述 ##

### 官方文档介绍： ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

## 2、代码演示 ##

（集齐7颗龙珠，召唤神龙！）

### 代码实现： ###

package com.zibo.add;
    
    import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
    import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
    
    //“加法”计数器
    public class TestCyclicBarrier {
        public static void main(String[] args) {
            //创建计数器，参数1是计数数量，参数2是达到数量时执行的线程
            CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(7, () -> {
                System.out.println("召唤神龙！");
            });
            //走7条线程
            for (int i = 0; i < 7; i++) {
                int finalI = i;
                new Thread(()->{
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "搜集了第" + finalI + "颗龙珠！");
                    try {
                        cyclicBarrier.await();//等待
                    } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                },String.valueOf(i)).start();
            }
        }
    }

### 运行结果： ###

0搜集了第0颗龙珠！
    4搜集了第4颗龙珠！
    6搜集了第6颗龙珠！
    3搜集了第3颗龙珠！
    2搜集了第2颗龙珠！
    1搜集了第1颗龙珠！
    5搜集了第5颗龙珠！
    召唤神龙！

# 四、Semaphore（计数信号量） #

## 1、概述 ##

### 官方文档介绍： ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

## 2、代码演示 ##

（抢车位：6辆车，3个车位）

### 代码实现： ###

package com.zibo.add;
    
    import java.util.concurrent.Semaphore;
    
    //信号量
    public class TestSemaphore {
        public static void main(String[] args) {
            //线程数量，停车位3个
            Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
            //6个线程执行，6辆车
            for (int i = 0; i < 6; i++) {
                new Thread(()->{
                    //acquire()：从信号量获取许可证
                    try {
                        semaphore.acquire();
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程拿到许可证，抢到车位，停车！");
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程释放许可证，开车离开！");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }finally {
                        //release()：释放许可证，返回到信号量
                        semaphore.release();
                    }
                },String.valueOf(i)).start();
            }
        }
    }

### 运行结果： ###

0线程拿到许可证，抢到车位，停车！
    2线程拿到许可证，抢到车位，停车！
    2线程释放许可证，开车离开！
    1线程拿到许可证，抢到车位，停车！
    1线程释放许可证，开车离开！
    0线程释放许可证，开车离开！
    3线程拿到许可证，抢到车位，停车！
    3线程释放许可证，开车离开！
    5线程拿到许可证，抢到车位，停车！
    5线程释放许可证，开车离开！
    4线程拿到许可证，抢到车位，停车！
    4线程释放许可证，开车离开！

## 3、方法简介 ##

### acquire()： ###

从信号量获取许可证（业务代码执行前获取）；

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

### release()： ###

释放许可证到信号量（业务代码执行后释放）；

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201122103032976.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201122103448593.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201122104037166.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201122104713371.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201124075916438.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/2020112408153117.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201124084037531.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201124085735810.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201124085855658.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5Njg5MzQz,size_16,color_FFFFFF,t_70