CountDownLatch,Semaphore,CyclicBarrier多线程工具类的使用

最新推荐文章于 2025-12-02 21:20:38 发布

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本文深入解析了Java并发编程中常用的三种工具类：CyclicBarrier、Semaphore及CountDownLatch的工作原理与应用场景，并通过具体示例展示了如何利用这些工具进行线程间的协调。

CyclicBarrier

new CyclicBarrier(int,Runable); //构造器

先看代码

CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(7, () -> System.out.println("**************召唤神龙"));

CyclicBarrier
的字面意思是可循环（Cyclic）使用的屏障（Barrier）。它要做的事情是，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干活。线程进入屏障通过CyclicBarrier的await()方法。
代码的意思是集齐7颗龙珠(有七个线程中使用了 cd.await() )就可以召唤神龙

public class ThreadDemo09 
{
	private static final int NUMBER = 7;
	public static void main(String[] args)
	{
		CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(NUMBER,() ->System.out.println("**************召唤神龙"));
		for (int i = 1; i <=NUMBER; i++) 
		{
			int tempI = i;
			new Thread(() -> {
				try 
				{
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---收集龙珠"+tempI);
					cb.await();//先到屏障先等待。。。。。。
				} catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			},String.valueOf(i)).start();
		}
	}
}

Semaphore

Semaphore semaphore = new Semaphore(3); semaphore.acquire(); semaphore.release();

在信号量上我们定义两种操作：
acquire（获取）当一个线程调用acquire操作时，它要么通过成功获取信号量（信号量减1），要么一直等下去，直到有线程释放信号量，或超时。
release（释放）实际上会将信号量的值加1，然后唤醒等待的线程。

信号量主要用于两个目的，一个是用于多个共享资源的互斥使用，另一个用于并发线程数的控制。

下面模拟一个抢车位的场景:

public class ThreadDemo08 {

	public static void main(String[] args)
	{
		Semaphore semaphore = new Semaphore(3); //模拟三个停车位
		for (int i = 1; i <=6; i++) //模拟6部汽车
		{
			new Thread(() -> {
				try 
				{
					semaphore.acquire();
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"抢到车位");
					TimeUnit.SECONDS.sleep(new Random().nextInt(10));
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"***离开车位");
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}finally {
					semaphore.release();
				}
			},String.valueOf(i)).start();
		}
	}
}

CountDownLatch

让一些线程阻塞直到另一些线程完成一系列操作后才被唤醒。

CountDownLatch主要有两个方法，当一个或多个线程调用await方法时，这些线程会阻塞。
其它线程调用countDown方法会将计数器减1(调用countDown方法的线程不会阻塞)，
当计数器的值变为0时，因await方法阻塞的线程会被唤醒，继续执行。

下面代码:
* 解释：5个同学陆续离开教室后值班同学才可以关门。

	private static void closeDoor() throws InterruptedException
	{
		CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(6);
		for (int i = 1; i <=6; i++) 
		{
			new Thread(() -> {
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"同学离开教室");
				countDownLatch.countDown();
			},String.valueOf(i)).start();
		}
		countDownLatch.await();//没有减少到零，不走
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"************关门走人");
	}