并发控制工具详解-优快云博客

CountDownLatch

用来控制一个或者多个线程等待多个线程。

维护了一个计数器 cnt，每次调用 countDown() 方法会让计数器的值减 1，减到 0 的时候，那些因为调用 await() 方法而在等待的线程就会被唤醒。

public class CountDownLatchTest {
	static CountDownLatch c = new CountDownLatch(2);

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				System.out.println(1);
				c.countDown();
				System.out.println(2);
				c.countDown();
			}
		}).start();
		c.await();
		System.out.println("3");
	}
}

CyclicBarrier

让一组线程到达一个屏障（也可以叫同步点）时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障时，屏障才会开门，所有被屏障拦截的线程才会继续运行。

public class CyclicBarrierTest {
	static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2);

	public static void main(String[] args) {
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				try {
					c.await();
				} catch (Exception e) {
				}
				System.out.println(1);
			}
		}).start();
		try {
			c.await();
		} catch (Exception e) {
		}
		System.out.println(2);
	}
}

每个线程调用await方法告诉CyclicBarrier我已经到达了屏障，然后当前线程被阻塞。如果把new CyclicBarrier(2)修改成new CyclicBarrier(3)，则主线程和子线程会永远等待。

CyclicBarrier还提供一个更高级的构造函数CyclicBarrier（int parties，Runnable barrierAction），用于在线程到达屏障时，优先执行barrierAction，方便处理更复杂的业务场景。

CyclicBarrier的应用场景

CyclicBarrier可以用于多线程计算数据，最后合并计算结果的场景。

例如，用一个Excel保存了用户所有银行流水，每个Sheet保存一个账户近一年的每笔银行流水，现在需要统计用户的日均银行流水，先用多线程处理每个sheet里的银行流水，都执行完之后，得到每个sheet的日均银行流水，最后，再用barrierAction用这些线程的计算结果，计算出整个Excel的日均银行流水。

CyclicBarrier和CountDownLatch的区别

CountDownLatch的计数器只能使用一次，而CyclicBarrier的计数器可以使用reset()方法重置。所以CyclicBarrier能处理更为复杂的业务场景。例如，如果计算发生错误，可以重置计数器，并让线程重新执行一次。

Semaphore

Semaphore（信号量）是用来控制同时访问特定资源的线程数量，它通过协调各个线程，以保证合理的使用公共资源。

public class SemaphoreTest {
	private static final int THREAD_COUNT = 30;
	private static ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_COUNT);
	private static Semaphore s = new Semaphore(10);

	public static void main(String[] args) {
		for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++) {
			threadPool.execute(new Runnable() {
				@Override
				public void run() {
					try {
						s.acquire();
						System.out.println("save data");
						s.release();
					} catch (InterruptedException e) {
					}
				}
			});
		}
		threadPool.shutdown();
	}
}

虽然有30个线程在执行，但是只允许10个并发执行。Semaphore的acquire()方法获取一个许可证，使用完之后调用release()方法归还许可证。

Exchanger

Exchanger用于进行线程间的数据交换。它提供一个同步点，在这个同步点，两个线程可以交换彼此的数据。这两个线程通过exchange方法交换数据，如果第一个线程先执行exchange()方法，它会一直等待第二个线程也执行exchange方法，当两个线程都到达同步点时，这两个线程就可以交换数据，将本线程生产出来的数据传递给对方。

Exchanger可以用于遗传算法，遗传算法里需要选出两个人作为交配对象，这时候会交换两人的数据，并使用交叉规则得出2个交配结果。
Exchanger也可以用于校对工作

public class ExchangerTest {
	private static final Exchanger<String> exgr = new Exchanger<String>();
	private static ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);

	public static void main(String[] args) {
		threadPool.execute(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				try {
					String A = "银行流水A";// A录入银行流水数据
					exgr.exchange(A);
				} catch (InterruptedException e) {
				}
			}
		});
		threadPool.execute(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				try {
					String B = "银行流水B";// B录入银行流水数据
					String A = exgr.exchange("B");
					System.out.println("A和B数据是否一致：" + A.equals(B) + "，A录入的是：" + A + "，B录入是：" + B);
				} catch (InterruptedException e) {
				}
			}
		});
		threadPool.shutdown();
	}
}

可以使用exchange（V x，longtimeout，TimeUnit unit）设置最大等待时长。

转载于:https://my.oschina.net/u/4045381/blog/3094213