线程辅助类(CountDownLatch/Semaphore/CyclicBarrier/Exchanger)

最新推荐文章于 2024-09-06 19:45:37 发布

原创最新推荐文章于 2024-09-06 19:45:37 发布 · 218 阅读

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#java

本文介绍了Java中四种重要的并发控制工具：CountDownLatch用于等待所有线程完成；CyclicBarrier让线程在预定点同步；Semaphore限制线程数量；Exchanger用于线程间信息交换。通过示例代码展示了它们各自的工作原理和使用场景。

简要说明

CountDownLatch：主要用来保证所有线程都结束后才能往下走
CyclicBarrier：主要用来保证运行中的所有线程到达预定点后，每个线程再往下走
Semaphore：用来控制线程创建个数，和线程池的道理差不多，更简单粗暴
Exchanger：用来线程间交换信息，传递信息。会一直拿到另一端的信息才会往下走

CountDownLatch

示意图
在这里插入图片描述
代码示例

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Calendar startTime = Calendar.getInstance();
        // 参数代表有几个线程， 3代表3个
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3);
        new TestThread(countDownLatch).start();
        new TestThread(countDownLatch).start();
        new TestThread(countDownLatch).start();
        // 等待线程结束
        countDownLatch.await();
        Calendar endTime = Calendar.getInstance();
        System.out.println(String.format("主程序等待了%d秒", (endTime.getTimeInMillis() - startTime.getTimeInMillis())/1000));
    }

    static class TestThread extends Thread {
        CountDownLatch countDownLatch;
        TestThread(CountDownLatch countDownLatch) {
            this.countDownLatch = countDownLatch;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                Random random = new Random();
                 int waitSecond = random.nextInt(10);
                 Thread.sleep(waitSecond * 1000);
                System.out.println(String.format("执行了%d秒", waitSecond));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                // 关键句，相当于说我执行完了
                countDownLatch.countDown();
            }
        }
    }

在这里插入图片描述
可以看到，会以最长执行时间的线程执行时间

CyclicBarrier

示意图
在这里插入图片描述

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Calendar startTime = Calendar.getInstance();
        // 参数代表有几个线程， 3代表3个
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(3);
        new TestThread(cyclicBarrier).start();
        new TestThread(cyclicBarrier).start();
        new TestThread(cyclicBarrier).start();
        Calendar endTime = Calendar.getInstance();
        System.out.println(String.format("主程序等待了%d秒", (endTime.getTimeInMillis() - startTime.getTimeInMillis())/1000));
    }

    static class TestThread extends Thread {
        CyclicBarrier cyclicBarrier;
        TestThread(CyclicBarrier cyclicBarrier) {
            this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                Random random = new Random();
                 int waitSecond = random.nextInt(10);
                 Thread.sleep(waitSecond * 1000);
                System.out.println(String.format("%s到达时间%s", this.getName(), Calendar.getInstance().getTime()));
                // 关键语句，会等待所有标记的线程到这个点
                cyclicBarrier.await();
                System.out.println(String.format("%s放行时间%s", this.getName(), Calendar.getInstance().getTime()));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }