面试经常问到的三个并发工具类

作者: 享学课堂 | 来源:发表于2020-03-26 17:06 被阅读0次

1. 面试经常问到的三个并发工具类

如果你正准备找工作，那这篇文章就是为你量身准备的，不要想了，并发编程面试时一定会被问到的，下面给你介绍3个面试的时候经常会问到的并发编程工具类

下面介绍的三个类都出自java.util.concurrent包下，。

最起码你得知道它们是干什么用得，下面列出得代码也建议你跑跑

1.1. (计数器)CountDownLatch

利用它可以实现类似计数器的功能

例如有个任务 task1，它要等待其他2个线程全部执行完毕之后才能执行，这是时候就可以考虑CountDownLatch来实现这种功能了。

CountDownLatch是通过一个计数器来实现的，计数器的初始值为线程的数量。

每当一个线程执行cdl.countDown()的方法，计数器的值就会减1。当初始值到达0时，它表示所有的线程已经完成了任务，然后在闭锁上等待的线程就可以恢复执行任务。

package cn.enjoy.mt;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class CountDownLatchTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(2); //这里的2代表,必须执行两次countDown()
        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "，begin...");
                cdl.countDown();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",end...");
            }
        }).start();

        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "，begin...");
                cdl.countDown();//计数器值每次减去1
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",end...");
            }
        }).start();
        cdl.await();// 減去为0,恢复任务继续执行
        System.out.println("两个Thread执行完毕....");
        System.out.println("主线程继续执行.....");
        for (int i = 0; i <10; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"，i:"+i);
        }
    }
}

从结果可以看出，主线程只有等两个子线程执行完成后才继续执行

1.2. (屏障)CyclicBarrier

CyclicBarrier初始化时同样也规定一个数目，然后计算调用了CyclicBarrier.await()进入等待的线程数。

当线程数达到了这个数目时，所有进入等待状态的线程被唤醒并继续。

CyclicBarrier就象它名字的意思一样，可看成是个障碍，所有的线程必须到齐后才能一起通过这个障碍。

CyclicBarrier初始时还可带一个Runnable的参数，此Runnable任务在CyclicBarrier的数目达到后，所有其它线程被唤醒前被执行。

package cn.enjoy.mt;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
class Writer extends Thread {
    private CyclicBarrier cbr;
    public Writer(CyclicBarrier cbr) {
        this.cbr = cbr;
    }
    @Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + ",正在写入数据");
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + ",写入数据成功.....");
            cbr.await();
            System.out.println("所有线程执行完毕..........");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}
public class CyclicBarrierTest {
    public static void main(String[] args) {
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            Writer writer = new Writer(cyclicBarrier);
            writer.start();
        }
    }
}

1.3. (计数信号量)Semaphore

Semaphore是一种基于计数的信号量。

它可以设定一个阈值，基于此，多个线程竞争获取许可信号，做自己的申请后归还，超过阈值后，线程申请许可信号将会被阻塞。

Semaphore可以用来构建一些对象池，资源池之类的，比如数据库连接池，我们也可以创建计数为1的Semaphore，将其作为一种类似互斥锁的机制，这也叫二元信号量，表示两种互斥状态。它的用法如下：

availablePermits函数用来获取当前可用的资源数量

wc.acquire(); //申请资源

wc.release();// 释放资源

需求: 一个按摩店只有3个技师，但是有10个老司机来按摩，那怎么办？

假设10的人的编号分别为1-10，并且1号先到技师，10号最后到技师。那么1-3号来的时候必然有可用的技师，顺利按摩，4号来的时候需要看看前面3人是否有人按摩完成出来了，如果有人出来，进去按摩，否则等待。

同样的道理，4-10号也需要等待正在上按摩的人出来后才能进去按摩，代码:

package cn.enjoy.mt;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Semaphore;

class UserThrad extends Thread {
    private String name;
    private Semaphore jsShop;

    public UserThrad(String name, Semaphore jsShop) {
        this.name = name;
        this.jsShop = jsShop;
    }

    @Override
    public void run() {
        // 剩下的技师
        int availablePermits = jsShop.availablePermits();
        if (availablePermits > 0) {
            System.out.println(name + ",找到小姐姐按摩了....");
        } else {
            System.out.println(name + ",真可惜，还得等...");
        }
        try {
            // 申请技师
            jsShop.acquire();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(name + "开始按摩咯" + ",剩下的技师数:" + jsShop.availablePermits());
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
        } catch (Exception e) {

        }
        System.out.println(name + "按摩完咯!，舒服");
        // 释放技师
        jsShop.release();
    }
}

public class SemaphoreTest {

    public static void main(String[] args) {
        Semaphore semaphore = new Semaphore(4);
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            UserThrad userThrad = new UserThrad("第" + i + "个人", semaphore);
            userThrad.start();
        }
    }

}

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1. 面试经常问到的三个并发工具类

如果你正准备找工作，那这篇文章就是为你量身准备的，不要想了，并发编程面试时一定会被问到的，下面给你介绍3个面试的时候经常会问到的并发编程工具类

下面介绍的三个类都出自java.util.concurrent包下，。

最起码你得知道它们是干什么用得，下面列出得代码也建议你跑跑

1.1. (计数器)CountDownLatch

利用它可以实现类似计数器的功能

例如有个任务 task1，它要等待其他2个线程全部执行完毕之后才能执行，这是时候就可以考虑CountDownLatch来实现这种功能了。

CountDownLatch是通过一个计数器来实现的，计数器的初始值为线程的数量。

每当一个线程执行cdl.countDown()的方法，计数器的值就会减1。当初始值到达0时，它表示所有的线程已经完成了任务，然后在闭锁上等待的线程就可以恢复执行任务。

package cn.enjoy.mt;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class CountDownLatchTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(2); //这里的2代表,必须执行两次countDown()
        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "，begin...");
                cdl.countDown();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",end...");
            }
        }).start();

        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "，begin...");
                cdl.countDown();//计数器值每次减去1
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",end...");
            }
        }).start();
        cdl.await();// 減去为0,恢复任务继续执行
        System.out.println("两个Thread执行完毕....");
        System.out.println("主线程继续执行.....");
        for (int i = 0; i <10; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"，i:"+i);
        }
    }
}

从结果可以看出，主线程只有等两个子线程执行完成后才继续执行

1.2. (屏障)CyclicBarrier

CyclicBarrier初始化时同样也规定一个数目，然后计算调用了CyclicBarrier.await()进入等待的线程数。

当线程数达到了这个数目时，所有进入等待状态的线程被唤醒并继续。

CyclicBarrier就象它名字的意思一样，可看成是个障碍，所有的线程必须到齐后才能一起通过这个障碍。

CyclicBarrier初始时还可带一个Runnable的参数，此Runnable任务在CyclicBarrier的数目达到后，所有其它线程被唤醒前被执行。

package cn.enjoy.mt;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
class Writer extends Thread {
    private CyclicBarrier cbr;
    public Writer(CyclicBarrier cbr) {
        this.cbr = cbr;
    }
    @Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + ",正在写入数据");
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + ",写入数据成功.....");
            cbr.await();
            System.out.println("所有线程执行完毕..........");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}
public class CyclicBarrierTest {
    public static void main(String[] args) {
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            Writer writer = new Writer(cyclicBarrier);
            writer.start();
        }
    }
}

1.3. (计数信号量)Semaphore

Semaphore是一种基于计数的信号量。

它可以设定一个阈值，基于此，多个线程竞争获取许可信号，做自己的申请后归还，超过阈值后，线程申请许可信号将会被阻塞。

Semaphore可以用来构建一些对象池，资源池之类的，比如数据库连接池，我们也可以创建计数为1的Semaphore，将其作为一种类似互斥锁的机制，这也叫二元信号量，表示两种互斥状态。它的用法如下：

availablePermits函数用来获取当前可用的资源数量

wc.acquire(); //申请资源

wc.release();// 释放资源

需求: 一个按摩店只有3个技师，但是有10个老司机来按摩，那怎么办？

假设10的人的编号分别为1-10，并且1号先到技师，10号最后到技师。那么1-3号来的时候必然有可用的技师，顺利按摩，4号来的时候需要看看前面3人是否有人按摩完成出来了，如果有人出来，进去按摩，否则等待。

同样的道理，4-10号也需要等待正在上按摩的人出来后才能进去按摩，代码:

package cn.enjoy.mt;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Semaphore;

class UserThrad extends Thread {
    private String name;
    private Semaphore jsShop;

    public UserThrad(String name, Semaphore jsShop) {
        this.name = name;
        this.jsShop = jsShop;
    }

    @Override
    public void run() {
        // 剩下的技师
        int availablePermits = jsShop.availablePermits();
        if (availablePermits > 0) {
            System.out.println(name + ",找到小姐姐按摩了....");
        } else {
            System.out.println(name + ",真可惜，还得等...");
        }
        try {
            // 申请技师
            jsShop.acquire();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(name + "开始按摩咯" + ",剩下的技师数:" + jsShop.availablePermits());
        try {
            Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));
        } catch (Exception e) {

        }
        System.out.println(name + "按摩完咯!，舒服");
        // 释放技师
        jsShop.release();
    }
}

public class SemaphoreTest {

    public static void main(String[] args) {
        Semaphore semaphore = new Semaphore(4);
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            UserThrad userThrad = new UserThrad("第" + i + "个人", semaphore);
            userThrad.start();
        }
    }

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