Java并发工具：CountDownLatch和Semaphore的实战

原创深碍√TFBOYSˉ_ 2024-10-10 09:30 63阅读 0赞

`CountDownLatch` 和 `Semaphore` 都是 Java 中用于管理线程并发的经典工具。下面我们将通过实战来深入理解它们的应用。

1. **CountDownLatch**：
   - CountDownLatch最初用于一个或多个任务完成后通知其他任务。
   - 使用方式：创建一个 CountDownLatch 对象，并将初始值设置为需要等待的任务数量。

```java
   // 创建一个 CountDownLatch，初始值为 3
   final CountDownLatch counter = new CountDownLatch(3);

// 在多线程环境下，当某个任务完成后调用 counter.countDown()
   new Thread(() -> {
       // 这个任务需要完成 2 个操作
       for (int i = 0; i < 2; i++) {
           try {
               // 模拟操作耗时
               Thread.sleep(500);
           } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
           }
       }
       
       // 完成任务后调用 countDown()
       counter.countDown();
   })).start();

// 当所有线程完成 CountDownLatch 通知后，主线程会执行下面的代码
   try {
       // 模拟等待时间，确保在通知后有足够的时间进行后续操作
       Thread.sleep(1000);
   } catch (InterruptedException e) {
       e.printStackTrace();
   }

System.out.println("All tasks completed!"); // 当所有任务完成后输出
   ```

2. **Semaphore**：
   - Semaphore最初用于控制并发访问的资源数量，当资源数量为 0 时，后续请求会阻塞。
   - 使用方式：创建一个 Semaphore 对象，并设置初始值。

```java
   // 创建一个 Semaphore，初始值为 1
   final Semaphore semaphore = new Semaphore(1);

// 在多线程环境下，只有当资源可用（semaphore permits）时，才能执行访问资源的操作
   new Thread(() -> {
       try {
           // 获取资源许可，如果当前资源数量已经为 0，则会阻塞
           semaphore.acquire();
           
           // 使用资源进行操作，例如模拟数据库操作
           System.out.println("Accessing resource...");

// 当使用完资源后，释放资源许可
           semaphore.release();

// 模拟完成任务后的等待时间
           Thread.sleep(1000);
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       }
   })).start();

// 当所有线程完成访问资源的操作（Semaphore permits）时，主线程会执行下面的代码
   try {
       // 模拟等待时间，确保在通知后有足够的时间进行后续操作
       Thread.sleep(1000);
   } catch (InterruptedException e) {
       e.printStackTrace();
   }

System.out.println("All tasks completed!"); // 当所有任务完成后输出
   ```

通过以上实战，我们可以深入理解Java并发工具CountDownLatch和Semaphore在管理线程并发中的具体应用。