Concurrent.util常用类

CyclicBarrier使用:
想象成一个场景:每一个线程代表一个跑步运动员,当运动员都准备好后,才一起出发,只要有一个没有准备好,大家都等待。
多个阻塞线程等待着一个barrier确定。

package t18;

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class UserCyclicBarrier {

	static class Runner implements Runnable{
		
		private String name;
		private CyclicBarrier barrier;

		public Runner(CyclicBarrier barrier,String name){
			this.barrier = barrier;
			this.name = name;
		}
		
		@Override
		public void run() {
			try {
				System.out.println("好了,运动员" + name + "已经准备就绪了~");
				barrier.await();//运动员进入阻塞等待
				Thread.sleep(3000);
				System.out.println(name + "gogogo!!");
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			} catch (BrokenBarrierException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}		
		
		public static void main(String[] args) {
			
			CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);
			
			ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
			
			executor.submit(new Runner(barrier, "张三"));
			executor.submit(new Runner(barrier, "李四"));
			executor.submit(new Runner(barrier, "王五"));
			
			executor.shutdown();
		}
	}
}

输出结果:

好了,运动员张三已经准备就绪了~
好了,运动员李四已经准备就绪了~
好了,运动员王五已经准备就绪了~
张三gogogo!!
王五gogogo!!
李四gogogo!!

CountDownLacth使用:
他常用于监听某些初始化操作,等初始化执行完毕后,通知主线程继续工作。一个线程等待多个操作完成。

package t18;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class UserCountDownLatch {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		final CountDownLatch countDown = new CountDownLatch(2);
		
		Thread t1 = new Thread(new Runnable(){

			@Override
			public void run() {
				
				try {
					System.out.println("进入线程t1" + "等待其他线程处理完成...");
					
					countDown.await();
					System.out.println("t1线程继续执行~");
				} catch (InterruptedException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
				
			}
			
			
			
		},"t1");
		
		Thread t2 = new Thread(new Runnable(){

			@Override
			public void run() {
				
				try {
					System.out.println("t2线程进行初始化操作(3s)...");
					Thread.sleep(3000);
					System.out.println("t2线程初始化完成~");
					countDown.countDown();
				} catch (InterruptedException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
				
			}
			
		},"t2");
		
		
		Thread t3 = new Thread(new Runnable(){

			@Override
			public void run() {
				try {
					System.out.println("t3线程进行初始化操作(2s)...");
					Thread.sleep(2000);
					System.out.println("t3线程初始化完成~");
					countDown.countDown();
				} catch (InterruptedException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
			
		},"t3");
		
		
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
	}

}

输出结果:

t3线程进行初始化操作(2s)...
进入线程t1等待其他线程处理完成...
t2线程进行初始化操作(3s)...
t3线程初始化完成~
t2线程初始化完成~
t1线程继续执行~

Callable和Future的使用:
Future模式非常适合在处理很耗时很长的业务逻辑时使用,可以减小系统的响应时间,提高系统的吞吐率。

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class UseFuture implements Callable<String> {
	
	private String para;
	
	public UseFuture(String para){
		this.para = para;
	}
	
	/**
	 * 这里真是的业务逻辑,其执行可能个很慢
	 */
	
	@Override
	public String call() throws Exception {
		
		//模拟执行耗时
		Thread.sleep(5000);
		String result = this.para + "处理完成~";
		
		return result;
	}

	//主控制函数
	public static void main(String args[]) throws InterruptedException, ExecutionException{
		String queryStr = "query";
		//构造FutureTask,并且传入需要真正进行业务逻辑处理的类,该类一定事先Callable接口的类
		FutureTask<String> futureTask1 = new FutureTask<>(new UseFuture(queryStr));
		FutureTask<String> futureTask2 = new FutureTask<>(new UseFuture(queryStr));

		//创建一个固定线程的线程池线程数为2
		ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
		
		//这里日交任务future,则开启线程执行RealData的call()方法执行
		Future f1 = executor.submit(futureTask1);
		Future f2 = executor.submit(futureTask2);
		System.out.println("请求完毕");
		System.out.println(f1.get());
		System.out.println(f2.get());
		try {
			System.out.println("处理实际的业务逻辑...");
			Thread.sleep(1000);
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		
		System.out.println("数据:" + futureTask1.get());
		System.out.println("数据:" + futureTask2.get());
		
		executor.shutdown();
		
	}
}

输出结果:

请求完毕
null
null
处理实际的业务逻辑...
数据:query处理完成~
数据:query处理完成~
`java.util.concurrent.Semaphore` 是 Java 并发包中的一个同步工具类,它用于控制同时访问某一资源的数量,通过协调多个线程对共享资源的访问。 ### Semaphore 的基本原理 Semaphore 维护了一组许可(permits)。每个 `acquire()` 调用会阻塞直到获取到一个可用的许可,而每次 `release()` 调用则会释放一个许可并将其归还给 semaphore。如果当前没有足够的许可供所有等待的线程使用,则这些线程会被阻塞,直至有足够的许可为止。 #### 主要构造函数及方法: - **构造函数** - `public Semaphore(int permits)` :创建具有给定数量初始许可的 Semaphore 对象。 - **常用方法** - `void acquire() throws InterruptedException`: 获取一个许可,在有可用许可以前一直阻塞。 - `void release()`: 释放一个许可,并唤醒其他正在等待该许可的线程之一。 - `int availablePermits()`: 返回此信号量中当前可用的许可数。 ### 应用场景示例 假设我们有一个应用程序需要限制最多五个线程能够并发地处理任务,此时就可以使用 Semaphore 来实现这种需求。 ```java import java.util.concurrent.*; class TaskProcessor implements Runnable { private final Semaphore semaphore; public TaskProcessor(Semaphore s) { this.semaphore = s; } @Override public void run() { try { // 尝试获得许可 semaphore.acquire(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is processing."); Thread.sleep(2000); // 模拟任务处理时间 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " has finished."); // 完成后释放许可 semaphore.release(); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } } // 创建允许5个线程同时运行的任务处理器 final int MAX_THREADS = 5; Semaphore semaphore = new Semaphore(MAX_THREADS); for (int i=0;i<10;i++) { new Thread(new TaskProcessor(semaphore)).start(); } ``` 在这个例子中,当第6个线程尝试启动时,由于已经达到了最大并发数目(即semaphore设置的最大值),因此它将被挂起直到之前某个线程完成了工作并且释放了它的许可证。
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