CyclicBarrier 、CountDownLatch 、S

CyclicBarrier回环栅栏

等待至 barrier 状态再全部同时执行
可重用

通过它可以实现让一组线程等待至某个状态之后再全部同时执行。叫做回环是因为当所有等待线程都被释放以后，CyclicBarrier 可以被重用。

CyclicBarrier 中最重要的方法就是 await 方法，它有 2 个重载版本：

1. public int await()：用来挂起当前线程，直至所有线程都到达 barrier 状态再同时执行后续任务；
2. public int await(long timeout, TimeUnit unit)：让这些线程等待至一定的时间，如果还有线程没有到达 barrier 状态就直接让到达 barrier 的线程执行后续任务

public static void main(String[] args) {
  int N = 4;
  CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(N);
  for(int i=0;i<N;i++)
    new Writer(barrier).start();
  }
  static class Writer extends Thread{
    private CyclicBarrier cyclicBarrier;
    public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier) {
      this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
    }
    @Override
    public void run() {
      try {
        Thread.sleep(5000); //以睡眠来模拟线程需要预定写入数据操作
        System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕，等待其他线程写入完毕");
        cyclicBarrier.await();
      } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
      }catch(BrokenBarrierException e){
        e.printStackTrace();
      }
      System.out.println("所有线程写入完毕，继续处理其他任务，比如数据操作");
    }
}

CyclicBarrier(int parties)：参数表示屏障拦截的线程数，每个线程调用await方法告CyclicBarrier已到达屏障，然后阻塞当前线程。

CounDownLatch线程计数器

任务A，需要等其他四个任务完毕后，才执行。
不可重用

final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
  new Thread(){public void run() {
      System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行");
      Thread.sleep(3000);
      System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");
      latch.countDown();
  };
}.start();
  new Thread(){ public void run() {
      System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行");
       Thread.sleep(3000);
      System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");
      latch.countDown();
  };
}.start();
System.out.println("等待 2 个子线程执行完毕...");
latch.await();
System.out.println("2 个子线程已经执行完毕");
System.out.println("继续执行主线程");
}

等待N个线程，调用countDown，N减1，CountDownLatch的await方法会阻塞当前线程，直到N变成0，countDown可以放在线程中，也可以放到执行步骤中。

SemaPhore信号量

控制同时访问的线程个数.
通过acquire() 获取一个许可，如果没有就等待，而 release() 释放一个许可。

Semaphore 类中比较重要的几个方法：

1. public void acquire(): 用来获取一个许可，若无许可能够获得，则会一直等待，直到获得许可。
2. public void acquire(int permits):获取 permits 个许可
3. public void release() { } :释放许可。注意，在释放许可之前，必须先获获得许可。
4. public void release(int permits) { }:释放 permits 个许可

上面 4 个方法都会被阻塞，如果想立即得到执行结果，可以使用下面几个方法

1. public boolean tryAcquire():尝试获取一个许可，若获取成功，则立即返回 true，若获取失败，则立即返回 false
2. public boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit):尝试获取一个许可，若在指定的时间内获取成功，则立即返回 true，否则则立即返回 false
3. public boolean tryAcquire(int permits):尝试获取 permits 个许可，若获取成功，则立即返回 true，若获取失败，则立即返回 false
4. public boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit): 尝试获取 permits个许可，若在指定的时间内获取成功，则立即返回 true，否则则立即返回 false
5. 还可以通过 availablePermits()方法得到可用的许可数目。

例子：若一个工厂有5 台机器，但是有8个工人，一台机器同时只能被一个工人使用，只有使用完了，其他工人才能继续使用。那么我们就可以通过 Semaphore 来实现：

int N = 8; //工人数
Semaphore semaphore = new Semaphore(5); //机器数目
for(int i=0;i<N;i++){
  new Worker(i,semaphore).start();
}

static class Worker extends Thread{

private int num;
private Semaphore semaphore;
public Worker(int num,Semaphore semaphore){
  this.num = num;
  this.semaphore = semaphore;
}

@Override
public void run() {
  try {
    semaphore.acquire();
    System.out.println("工人"+this.num+"占用一个机器在生产...");
    Thread.sleep(2000);
    System.out.println("工人"+this.num+"释放出机器");
    semaphore.release();
  } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
  }
}