深入理解Java并发工具类，如Semaphore、CyclicBarrier等实战案例

原创骑猪看日落 2024-12-01 12:15 19阅读 0赞

Java并发工具类如Semaphore（信号量）和CyclicBarrier（循环屏障）在处理多线程的同步问题时非常有用。以下是这两种工具的实战案例：

1. Semaphore（信号量）

Semaphore主要用于控制对共享资源的访问，它的值可以是0（无锁），1（单线程），或大于1的任意整数。

例子：一个生产者和多个消费者，限制同时只能有一个消费者在消费。
```java
import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreExample {
    private final Semaphore consumerSemaphore = new Semaphore(1);

public void produce() {
        // 生产商品
        System.out.println("Produced item");
    }

public void consume() throws InterruptedException {
        // 消费商品，需要等待信号量释放
        consumerSemaphore.acquire();
        System.out.println("Consumed item");
        // 释放信号量，允许其他消费者消费
        consumerSemaphore.release();
    }

public static void main(String[] args) {
        SemaphoreExample example = new SemaphoreExample();
        new Thread(example::produce).start();
        for (int i = 1; i <= 3; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    example.consume();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
    }
}
```
2. CyclicBarrier（循环屏障）

CyclicBarrier用于一组等待某个操作完成的线程，当最后一个线程到达屏障时，所有线程都将被阻塞，直到有线程调用`countDown()`方法减少屏障的计数。

例子：多个任务完成后一起休息。
```java
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierExample {
    private final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);

public void task1() throws Exception {
        System.out.println("Task 1 started");
        // 等待所有任务完成
        barrier.await();
        System.out.println("Task 1 completed");
    }

public void task2() throws Exception {
        System.out.println("Task 2 started");
        // 等待所有任务完成
        barrier.await();
        System.out.println("Task 2 completed");
    }

public void task3() throws Exception {
        System.out.println("Task 3 started");
        // 等待所有任务完成
        barrier.await();
        System.out.println("Task 3 completed");
    }

public static void main(String[] args) {
        CyclicBarrierExample example = new CyclicBarrierExample();
        new Thread(example::task1)).start();
        new Thread(example::task2)).start();
        new Thread(example::task3)).start();
    }
}
```
以上就是使用Java并发工具类Semaphore和CyclicBarrier的实战案例。