Java并发工具类：Semaphore、CountDownLatch及CyclicBarrier实战

原创布满荆棘的人生 2024-10-16 09:15 68阅读 0赞

在Java中，Semaphore、CountDownLatch和CyclicBarrier是常用的多线程同步工具。下面我将分别介绍这三个工具的使用方法以及实战案例。

1. Semaphore（信号量）

Semaphore用于控制同时访问某个资源的线程数。当一个线程需要访问资源时，会尝试获取信号量，如果信号量大于0，则成功获取，表示可以访问资源；反之，如果信号量为0或者小于0，则当前线程无法获取，表示不能访问资源。

实战案例：银行窗口服务
- 信号量：模拟窗口数量。当一个线程需要服务时，会尝试获取信号量。
- 如果窗口数量大于0（即有足够的窗口），则允许服务；
- 如果窗口数量为0或者小于0（即没有窗口或者所有窗口已占用），则不允许服务。

2. CountDownLatch（计数down latch）

CountDownLatch用于控制一组等待其他线程操作完成的线程。当一个线程需要完成某些操作后通知其他的线程时，可以使用CountDownLatch来实现这一功能。

实战案例：多进程任务并行执行
- 一个主进程中创建多个CountDownLatch对象（比如count1, count2...）；
- 每个CountDownLatch的初始值为1，表示一个任务开始执行；
- 当一个任务完成时（比如通过调用someTask()函数），该任务会向对应的CountDownLatch提交一个信号，将CountDownLatch的值减一；
- 主进程遍历所有CountDownLatch对象，如果某个CountDownLatch的值变为0，则说明该任务已完成，可以继续处理其他未完成的任务。

3. CyclicBarrier（循环屏障）

CyclicBarrier用于控制一组线程一起到达一个共同点。当线程A到达某个点后，它会等待其他线程B、C...到达同一个点，然后再一起返回初始状态。

实战案例：多线程同步执行任务
- 一个主进程中创建一个CyclicBarrier对象，例如barrier；
- 主进程中定义一组线程（如thread1, thread2...）；
- 每个线程在其开始处都会向CyclicBarrier提交一个信号请求到达共同点；
- 当所有线程都向CyclicBarrier提交了信号后，CyclicBarrier会等待所有的信号到达，然后一起返回初始状态。

通过以上介绍，你可以更好地理解和使用Java中的并发工具类Semaphore、CountDownLatch及CyclicBarrier。