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多线程工具类:CountDownLatch、CyclicBarr

多线程工具类:CountDownLatch、CyclicBarr

作者: Java_老男孩 | 来源:发表于2019-04-14 18:17 被阅读425次

    CountDownLatch

    假如有一个任务想要往下执行,但必须要等到其他的任务执行完毕后才可以。

    比如你想要买套房子,但是呢你现在手上没有钱。你得等这个月工资发了、然后年终奖发了、然后朋友借你得钱还给你了、然后再给朋友借一部分才可以买,这种场景你就可以使用CountDownLatch。

    CountDownLatch是JDK为我们提供的一个计数器,它的操作是原子操作,同一时间只能有一个线程去操作这个它。

    我们先来看一下CountDownLatch的主要方法。

    //构造方法,接收计数器的数量
    public CountDownLatch(int count)
    //持续等待计数器归零
    public void await()
    //最多等待unit时间单位内timeout时间
    public boolean await(long timeout, TimeUnit unit)
    //计数器减1
    public void countDown()
    //返回现在的计数器数量
    public long getCount()
    

    下面是CountDownLatch的基本使用示例代码:

    public class CountDownLatchDemo {
        public static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5);
        static class ThreadDemo extends Thread {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getId() + "完成任务");
                countDownLatch.countDown();
            }
        }
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                new ThreadDemo().start();
            }
            countDownLatch.await();
            System.out.println("全部完成任务");
        }
    }
    

    CyclicBarrier

    相比较于CountDownLatch,CyclicBarrier可以完成前者的全部功能,但是相比前者,它的功能更加的强大。

    1. CyclicBarrier翻译过来的中文名称叫循环栅栏,顾名思义它可以循环使用

    2. CyclicBarrier还可以接收一个Runnable对象,当栅栏循环一次技术后会执行一次Runnable

    我们来看一下CyclicBarrier的常用方法:

    //构造方法,第一个参数为栅栏饿长度,第二个就是上方所说的Runnable对象
    public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)
    public CyclicBarrier(int parties)
    //获取现在的数量
    public int getParties()
    //持续等待栅栏归零
    public int await()
    //最多等待unit时间单位内timeout时间
    public int await(long timeout, TimeUnit unit)
    

    下面是CyclicBarrier的基本使用示例代码:

    public class CyclicBarrierDemo {
        public static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5,new FinallyThreadDemo());
        static class ThreadDemo extends Thread {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getId() + "完成任务");
                    cyclicBarrier.await();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (BrokenBarrierException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("到达屏障点每个线程都会瞬时继续执行");
            }
        }
        static class FinallyThreadDemo extends Thread {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("所有任务已经完成之后单独执行的任务!");
            }
        }
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                new ThreadDemo().start();
            }
        }
    }
    

    观察打印结果我们可以发现:

    当循环栅栏的任务执行完一轮以后,如果构造时传入了Runnable对象,则先执行Runnable对象,然后在瞬间释放所有任务的锁。

    14完成任务
    15完成任务
    16完成任务
    17完成任务
    18完成任务
    所有任务已经完成之后单独执行的任务!
    到达屏障点每个线程都会瞬时继续执行
    到达屏障点每个线程都会瞬时继续执行
    到达屏障点每个线程都会瞬时继续执行
    到达屏障点每个线程都会瞬时继续执行
    到达屏障点每个线程都会瞬时继续执行
    19完成任务
    20完成任务
    21完成任务
    22完成任务
    23完成任务
    所有任务已经完成之后单独执行的任务!
    到达屏障点每个线程都会瞬时继续执行
    到达屏障点每个线程都会瞬时继续执行
    到达屏障点每个线程都会瞬时继续执行
    到达屏障点每个线程都会瞬时继续执行
    到达屏障点每个线程都会瞬时继续执行
    

    Semaphore

    浅谈Java中的锁:Synchronized、重入锁、读写锁 一文中,我们了解了synch和读写锁,我们发现使用锁的时候一次只允许一条线程方法。那么有什么东西可以提供更强大的控制方法么?这个东西就是信号量。

    信号量提供的主要方法:

    //创建具有给定许可数的信号量
    Semaphore(int permits):构造方法,创建
    //拿走1个许可
    void acquire()
    //拿走多个许可
    void acquire(int n)
    //释放一个许可
    void release()
    //释放n个许可
    void release(int n):
    //当前可用的许可数
    int availablePermits():
    

    下面来看使用示例:

    public class SemaphoreThreadDemo {
        public static Semaphore semaphore = new Semaphore(5);
    
        static class ThreadDemo extends Thread {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    semaphore.acquire();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getId() + "号线程在"+System.currentTimeMillis()+"获取资源");
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }finally {
                    semaphore.release();
                }
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            for (int i = 0; i < 30; i++) {
                new ThreadDemo().start();
            }
        }
    
    }
    

    LockSupport

    我们在 详解Thread多线程生产者消费者模型 两篇文章中使用过wait和notify实现了线程之间的协作,其实关于线程协作JDK还为我们提供了另外一个工具类LockSupport。

    使用LockSupport实现等待通知功能时还不需要获取锁哦

    先来看一下LockSupport的常用方法:

    // 禁用当前线程
    static void park()
    // 如果参数线程的不可用,则使其可用。
    static void unpark(Thread thread)
    

    来看一下示例代码:

    public class LockSupportThreadDemo {
        public static Thread thread;
        static class WaitThreadDemo extends Thread {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("WaitThread wait,time=" + System.currentTimeMillis());
                thread = Thread.currentThread();
                LockSupport.park();
                System.out.println("WaitThread end,time=" + System.currentTimeMillis());
            }
        }
        static class NotifyThreadDemo extends Thread {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("NotifyThread notify,time=" + System.currentTimeMillis());
                LockSupport.unpark(thread);
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("NotifyThread end,time=" + System.currentTimeMillis());
            }
        }
        public static void main(String[] args) {
            WaitThreadDemo waitThreadDemo = new WaitThreadDemo();
            NotifyThreadDemo notifyThreadDemo = new NotifyThreadDemo();
            waitThreadDemo.start();
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            notifyThreadDemo.start();
        }
    }
    

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