深入解析Java中的并发工具：如Semaphore和CyclicBarrier的实例？

原创比眉伴天荒 2024-09-27 11:39 67阅读 0赞

在Java中，线程管理是非常重要的部分。其中，Semaphore（信号量）和CyclicBarrier（循环屏障）是两种常用的并发控制工具。

1. Semaphore（信号量）

Semaphore是一种多路信号机制，主要用于限制同时访问某个共享资源的数量。它有两个基本操作：P（release信号）和V（获得信号）。

实例：
```java
Semaphore semaphore = new Semaphore(3); // 允许的最大线程数

// 线程A
new Thread(() -> {
    try {
        semaphore.acquire(); // 获得信号，线程进入等待状态
        System.out.println("Thread A: Access granted.");
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        semaphore.release(); // 释放信号，线程从等待状态返回
    }
}).start();

// 线程B
new Thread(() -> {
    try {
        semaphore.acquire(); // 获得信号，线程进入等待状态
        System.out.println("Thread B: Access granted.");
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        semaphore.release(); // 释放信号，线程从等待状态返回
    }
}).start();
```
在这个例子中，Semaphore限制了同时最多有3个线程可以访问共享资源。

2. CyclicBarrier（循环屏障）

CyclicBarrier是Java并发工具包中的一个同步原语，用于一组线程进行一次性事件的协调。当最后一个线程到达屏障时，所有等待在屏障后面的线程都将被唤醒并执行他们的剩余任务。

实例：
```java
// 创建一个循环屏障，允许5个线程通过
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5);

// 线程1-5
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    new Thread(() -> {
        try {
            barrier.await(); // 等待屏障打开，线程进入等待状态
            System.out.println("Thread " + i + ": Access granted.");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 当线程到达屏障时，将被唤醒并执行剩余任务
    }).start();
}
```
在这个例子中，当所有5个线程都达到屏障时，屏障会打开，所有等待的线程都会被唤醒并继续他们的任务。