JUC总结

1. CyclicBarrier

• 可重复使用的屏障：当请求线程达到一定的数量才会放行，放行之后会再次重置待拦截的线程数量
• 代码示例

public static void testCyclicBarrier(){
  CyclicBarrier cyclicBarrier =
            new CyclicBarrier(4, () -> System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：人满开始游戏！"));

    class Task implements Runnable{
        private CyclicBarrier cyclicBarrier;

        public Task(CyclicBarrier cyclicBarrier) {
            this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：准备就绪");
                cyclicBarrier.await();// 一进来就被阻塞并加入等待队列中
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：游戏中...");
            } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        try {
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);// 增加间隔时间，让效果更加直观清晰
            new Thread(new Task(cyclicBarrier),"线程_"+i).start();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

• 控制台输出

线程_0：准备就绪
线程_1：准备就绪
线程_2：准备就绪
线程_3：准备就绪
线程_3：人满开始游戏！
线程_3：游戏中...
线程_0：游戏中...
线程_1：游戏中...
线程_2：游戏中...
线程_4：准备就绪
线程_5：准备就绪
线程_6：准备就绪
线程_7：准备就绪
线程_7：人满开始游戏！
线程_7：游戏中...
线程_4：游戏中...
线程_5：游戏中...
线程_6：游戏中...

2. Semaphore

• Semaphore 就是一个信号量，它的作用是单机应用限流，限制某个接口的并发数
• Semaphore的剩余许可量是通过AQS中的state属性进行的记录，获取许可是将该值进行减少，释放许可是将该值进行增加，当没有足够的许可时，线程会加入到阻塞队列中等待其他线程释放许可并唤醒。
• 代码示例

 public static void testSemaphore(){
        Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
        class RUN implements Runnable{
            private Semaphore semaphore;
            
            public RUN(Semaphore semaphore) {
                this.semaphore = semaphore;
            }

            @Override
            public void run() {
                String threadName = Thread.currentThread().getName();
                try {
                    System.out.println("剩余许可证：" + semaphore.availablePermits());
                    semaphore.acquire();// 许可不足的话，当前线程就会被阻塞并且加入等待队列，直到有一个可用的许可证为止,就会被唤醒
                    System.out.println(threadName + "：获取到许可证，执行任务");
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }finally {
                    System.out.println(threadName + "：完成任务，释放许可证");
                    semaphore.release();
                }
            }
        }

        for (int i = 0; i < 12; i++) {
            new Thread(new RUN(semaphore),"线程"+i).start();
        }

    }

• 控制台输出

剩余许可证：3
线程0：获取到许可证，执行任务
剩余许可证：2
线程3：获取到许可证，执行任务
剩余许可证：1
线程4：获取到许可证，执行任务
剩余许可证：0
剩余许可证：0
剩余许可证：0
剩余许可证：0
剩余许可证：0
剩余许可证：0
剩余许可证：0
剩余许可证：0
剩余许可证：0
线程3：完成任务，释放许可证
线程0：完成任务，释放许可证
线程7：获取到许可证，执行任务
线程8：获取到许可证，执行任务
线程4：完成任务，释放许可证
线程11：获取到许可证，执行任务
线程7：完成任务，释放许可证
线程11：完成任务，释放许可证
线程1：获取到许可证，执行任务
线程8：完成任务，释放许可证
线程2：获取到许可证，执行任务
线程5：获取到许可证，执行任务
线程2：完成任务，释放许可证
线程1：完成任务，释放许可证
线程5：完成任务，释放许可证
线程9：获取到许可证，执行任务
线程6：获取到许可证，执行任务
线程10：获取到许可证，执行任务
线程6：完成任务，释放许可证
线程9：完成任务，释放许可证
线程10：完成任务，释放许可证

3. CountDownLatch

• CountDownLatch 翻译过来就是倒数的门锁，可以理解为 计数器屏障
• CountDownLatch 的使用场景一：主线程等待，多个子线程完成任务后，进行汇总合并。

 // 主线程等待，多个子线程(任务)完成后，进行汇总合并
    public static void testCountDownLatch() throws InterruptedException {

        long start = System.currentTimeMillis();

        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5);

        class RUN implements Runnable{
            private   CountDownLatch latch;
            public RUN(CountDownLatch latch){
                this.latch = latch;
            }
            @Override
            public void run() {
                try {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"_开始执行");
                    try {
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        //
                    }
                } finally {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"_执行完毕，准备对计数器进行 减1操作");
                    latch.countDown();// 使用CAS 对 AQS的volatile state属性进行-1操作
                }
            }
        }

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            new Thread(new RUN(countDownLatch)).start();
        }

        System.out.println("...主线程准备等待...");
        // 主线程等待，当计数器state==0，就唤醒主线程往下执行，可设置最大等待时间。
        countDownLatch.await();
        System.out.println("...主线程完成等待...");
        System.out.println("总花费时间__" + (System.currentTimeMillis()-start));

    }
    
...主线程准备等待...
Thread-0_开始执行
Thread-2_开始执行
Thread-3_开始执行
Thread-1_开始执行
Thread-4_开始执行
Thread-0_执行完毕，准备对计数器进行 减1操作
Thread-1_执行完毕，准备对计数器进行 减1操作
Thread-4_执行完毕，准备对计数器进行 减1操作
Thread-3_执行完毕，准备对计数器进行 减1操作
Thread-2_执行完毕，准备对计数器进行 减1操作
...主线程完成等待...
总花费时间__2030

• CountDownLatch 的使用场景二：多个线程等待：模拟并发，请求一进来就被阻塞，让线程一起执行

// 多个线程等待：模拟并发，请求一进来就被阻塞，让并发线程一起执行
    public static void testCountDownLatch2() throws InterruptedException {
        
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);
        class RUN implements Runnable{
            private CountDownLatch latch;
            public RUN(CountDownLatch latch){
                this.latch = latch;
            }
            @Override
            public void run() {
                try {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"_阻塞等待");
                    latch.await();//所有请求都阻塞在这，等待
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"_开始执行");
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"_执行完毕");
                } catch (Exception e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            new Thread(new RUN(countDownLatch),"线程"+i).start();
        }

        TimeUnit.SECONDS.sleep(5); // 主线程休眠 让 子线程请求都准备好
        System.out.println("MAIN 线程 使得计数减1... 唤醒所有子线程...");
        countDownLatch.countDown();// 主线程休眠后 调用countDown() 是计数器减1 所有的子线程将会被放行

    }

线程2_阻塞等待
线程3_阻塞等待
线程0_阻塞等待
线程1_阻塞等待
MAIN 线程 使得计数减1... 唤醒所有子线程...
线程2_开始执行
线程1_开始执行
线程0_开始执行
线程3_开始执行
线程1_执行完毕
线程2_执行完毕
线程0_执行完毕
线程3_执行完毕