CountDownLatch和CylicBarrier以及Semaphare你使用过吗
2024-09-04 07:37:40
CountDownLatch
是什么
CountDownLatch的字面意思：倒计时 门栓
它的功能是：让一些线程阻塞直到另一些线程完成一系列操作后才唤醒。
它通过调用await方法让线程进入阻塞状态等待倒计时0时唤醒。
它通过线程调用countDown方法让倒计时中的计数器减去1，当计数器为0时，会唤醒哪些因为调用了await而阻塞的线程。
- 底层是使用AQS实现的
案例
假设老板开一个紧急会议，他先到会议室等着所有人签到然后开始开会，可以使用CountDownLatch进行模拟。
public static void main(String[] args) {
CountDownLatch countDownLatch=new CountDownLatch(5);
for (int i=1;i<=5;i++){
new Thread(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"签到！");
countDownLatch.countDown();
},"第"+i+"個人").start();
}
try {
countDownLatch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("老板宣布人夠了开始开会！");
}
运行结果：
//注意这里的签到顺序可以随意
第1個人签到！
第2個人签到！
第3個人签到！
第4個人签到！
第5個人签到！
老板宣布人夠了开始开会！
CyclicBarrier
是什么
CyclicBarrier [ˈsaɪklɪk] [ˈbæriər] 的字面意思：可循环使用的屏障 【栅栏】
它的功能是：让一组线程到达一个屏障时被阻塞，知道最后一个线程到达屏障，所有被屏障拦截的线程才会继续执行。
它通过调用await方法让线程进入屏障，
- 底层是通过ReentrantLock以及Condition中的await和signal实现
/** The lock for guarding barrier entry */
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
/** Condition to wait on until tripped */
private final Condition trip = lock.newCondition();
图例
例子
还是上面的开会的例子，我们使用CyclicBarrier实现。
public static void main(String[] args) {
CyclicBarrier cyclicBarrier=new CyclicBarrier(5,()->{
System.out.println("老板宣布人夠了开始开会！！");
});
for (int i=1;i<=5;i++){
new Thread(()->{
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"签到！");
cyclicBarrier.await(); //如果等待的线程数未到，这里将一直等待
//等线程数够了下面语句将继续执行......
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
},"第"+i+"個人").start();
}
}
运行结果：
第1個人签到！
第2個人签到！
第3個人签到！
第4個人签到！
第5個人签到！
老板宣布人夠了开始开会！！
Semaphor
是什么
Semaphor [ˈseməfɔːr] 信号量的意思；
它主要用于两个目的：
- 用于多个共享资源互斥使用。【也就是具有锁的功能】
一个停车场有多个停车位，这多个停车位对应汽车来说就是多个共享资源，Semaphor可以实现多个停车位和多个汽车之间的互斥。 - 用于控制并发线程数。(就是控制同时得到共享资源的线程数量)
在创建Semaphor时可以指定并发线程数，
//permits :允许
public Semaphore(int permits) {
sync = new NonfairSync(permits);
}
//还可以指定是否为公平锁
public Semaphore(int permits, boolean fair) {
sync = fair ? new FairSync(permits) : new NonfairSync(permits);
}
- 信号量为1时 相当于独占锁 信号量大于1时相当于共享锁。
例子
我们测试使用Semaphor实现控制线程并发访问方法。
/**
* 测试使用Semaphor信号量控制方法的访问
*/
public class TestSemaphor {
Semaphore semaphore=new Semaphore(5);
/**
* 假设并发只能为5个
*/
public void pay(){
try {
//在 semaphore.acquire() 和 semaphore.release()之间的代码，同一时刻只允许指定个数的线程进入！
semaphore.acquire();
System.out.println("这是支付的方法！");
Thread.sleep(2000);
semaphore.release();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
TestSemaphor ts=new TestSemaphor();
for (int i=0;i<10;i++){
new Thread(()->{
ts.pay();
},"线程"+i).start();
}
}
｝
运行效果：
线程0这是支付的方法！
线程3这是支付的方法！
线程6这是支付的方法！
线程5这是支付的方法！
线程1这是支付的方法！
//注意这里是执行的暂停点
线程7这是支付的方法！
线程8这是支付的方法！
线程2这是支付的方法！
线程4这是支付的方法！
线程9这是支付的方法！
注意结果：10个线程分了两批执行的，也就是说我们控制了访问pay方法的线程数量，每次并发只能是5个！
CountDownlatch和CyclicBarrier以及Semaphor的区别是
CountDownLatch是做减法，CyclicBarrier是做加法,Semaphor的临界资源可以反复使用
CountDownLatch不能重置计数，CycliBarrier提供的reset()方法可以重置计数，不过只能等到第一个计数结束。Semaphor可以重复使用。
CountDownLatch和CycliBarrier不能控制并发线程的数量，Semaphor可以实现控制并发线程的数量。
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