文章目錄
- CountDownLatch
-
- 代碼示例
- 同步屏障CyclicBarrier
-
- 代碼示例
- CyclicBarrier和CountDownLatch的差別
- 控制線程并發線程數的Semaphore
-
- 代碼示例
- 線程間交換資料的Exchanger
-
- 代碼示例
CountDownLatch
它允許一個或多個線程等待其他線程完成操作，相當于join()的功能，但比join()的功能更多。
代碼示例
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
/**
* @author 南風
* @date 2020/2/6-12:53
*/
public class CountDownLatchTest {
/**
* 1、構造函數接收一個int類型的參數作為計數器，想等待N個點完成，就傳入N
* 2、這裡的N可以是N個線程，也可以是一個線程裡面的N個執行步驟
* 3、如果用在多個線程，隻需要把這個CountDownLatch引用傳遞到線程裡即可
* 4、N必須大于0，如果等于0，則調用await()方法不會阻塞目前線程
*/
static CountDownLatch downLatch = new CountDownLatch(2);
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(1);
//調用countDown()方法時，N就會減1
downLatch.countDown();
System.out.println(2);
downLatch.countDown();
}
}).start();
//調用await()方法就會阻塞目前線程，直到N變成0
//可以使用await(long time, TimeUnit unit)方法來等待指定時間後就不再等待
downLatch.await();
System.out.println(3);
}
}
執行結果
1
2
3
同步屏障CyclicBarrier
讓一組線程達到一個屏障（也叫同步點）時被阻塞，直到最後一個線程到達屏障時，屏障才會開門，所有被屏障攔截的線程才會繼續執行。
代碼示例
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
/**
* @author 南風
* @date 2020/2/6-13:07
*/
public class CyclicBarrierTest {
/**
* 1、預設參數是int類型的，表示屏障攔截的線程數量
* 2、還有一個構造函數 CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)，用于線上程到達屏障時，優先執行barrierAction線程
* 3、如果這裡參數為3，則主線程和子線程會永遠等待，因為沒有第三個線程執行await()方法
*/
static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(2);
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
//調用此方法告訴CyclicBarrier我已經到達了屏障，然後目前線程被阻塞
//還有個方法await(long timeout, TimeUnit unit)，等待指定時間後不再等待
cyclicBarrier.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(1);
}
}).start();
try {
cyclicBarrier.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(2);
}
}
運作結果
1
2
或
2
1
應用場景
用于多線程計算資料，最後合并計算結果的場景。
CyclicBarrier和CountDownLatch的差別
-
CountDownLatch
CyclicBarrier
-
CyclicBarrier
getNumberWaiting()
CyclicBarrier
isBroken()
控制線程并發線程數的Semaphore
Semaphore(信号量)是用來控制同時通路特定資源的線程數量，通過協調各個線程，以保證合理的使用公共資源。
代碼示例
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;
/**
* @author 南風
* @date 2020/2/6-13:28
*/
public class SemaphoreTest {
/**
* 建立容量為30的線程池
*/
static ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(30);
/**
* 建立允許同時執行10個線程的信号量，接收整型參數，表示可用的許可證數量
*/
static Semaphore s = new Semaphore(10);
public static void main(String[] args) {
//建立30個線程
for(int i=0; i<30; i++){
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
//使用該方法擷取一個許可證
//可以使用acquire(int permits)方法擷取指定個許可證
//可以使用tryAcquire()方法嘗試擷取許可證
s.acquire();
System.out.println("save data");
//使用該方法歸還許可證
//可以使用release(int permits)方法歸還指定個許可證
s.release();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
//關閉線程池
service.shutdown();
}
}
應用場景： 用作流量控制，比如資料庫連接配接
其他方法
-
int availablePermits()
-
int getQueueLength()
-
boolean hasQueuedThreads()
線程間交換資料的Exchanger
進行線程間的資料交換，提供一個同步點，兩個線程可以在同步點交換彼此的資料。
代碼示例
import java.util.concurrent.Exchanger;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
* @author 南風
* @date 2020/2/6-13:47
*/
public class ExchangerTest {
/**
* 建立交換資料為String類型的Exchanger
*/
static final Exchanger<String> ex = new Exchanger<String>();
static ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);
public static void main(String[] args) {
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
String A = "銀行流水A";
try {
// 第一個線程執行exchange(String str)方法，它會一直等待第二個線程也執行exchange(String str)方法
// 當第二個線程執行交換資料的方法後，将從第二個線程交換的資料傳回，同時将自己的資料交換給第二個線程
// 參數表示要交換的值
// 可以使用exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit)方法，設定最大等待時長
String str = ex.exchange(A);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"："+"從第二個線程交換回來的值："+str);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
String B = "銀行流水B";
try {
//第二個線程執行完exchange方法後，即到達同步點時，這兩個線程交換資料，将本線程的資料傳遞給對方
String str = ex.exchange(B);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"："+"從第一個線程交換回來的值："+str);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
//關閉線程池
service.shutdown();
}
}
運作結果
pool-1-thread-1：從第二個線程交換回來的值：銀行流水B
pool-1-thread-2：從第一個線程交換回來的值：銀行流水A
應用場景
- 遺傳算法，使用交叉規則進行遺傳
- 校對工作，比如銀行的AB崗電子銀行流水錄入
![Java小案例——随機數猜測随機數猜測[圖]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACwAAAAAAQABAAACAkQBADs=)