基于 AQS 的并发编程： CountDownLatch 和 semaphore

Posted 2022-11-29 小乔不掉发

1、CountDownLatch

• 1、谈谈 CountDownLatch：

CountDownLatch 是 JDK 提供的一个同步工具，它可以让一个或多个线程等待，一直等到其他线程中执行完成一组操作

• 2、CountDownLatch有哪些常用的方法？

有 countDown 方法和 await 方法，CountDownLatch在初始化时，需要指定用给定一个整数作为计数器。当调用 countDown 方法时，计数器会被减1；当调用 await 方法时，如果计数器大于0时，线程会被阻塞，一直到计数器被 countDown 方法减到0时，线程才会继续执行。计数器是无法重置的，当计数器被减到0时，调用await方法都会直接返回

• 3、调用 countDown 方法时，线程也会阻塞嘛？

不会的，调用countDown的线程可以继续执行，不需要等待计数器被减到0，只是调用await方法的线程需要等待

• 4、可以举一个使用CountDownLatch的例子吗？

比如张三、李四和王五几个人约好去饭店一起去吃饭，这几个人都是比较绅士，要等到所有人都到齐以后才让服务员上菜。这种场景就可以用到CountDownLatch

• 5、CountDownLatch的实现原理是什么？

CountDownLatch有一个内部类叫做Sync，它继承了AbstractQueuedSynchronizer类，其中维护了一个整数state，并且保证了修改state的可见性和原子性

2、semaphore

• 1、谈谈 semaphore：

Semaphore是JDK提供的一个同步工具，它通过维护若干个许可证来控制线程对共享资源的访问。 如果许可证剩余数量大于零时，线程则允许访问该共享资源；如果许可证剩余数量为零时，则拒绝线程访问该共享资源。 Semaphore所维护的许可证数量就是允许访问共享资源的最大线程数量。 所以，线程想要访问共享资源必须从Semaphore中获取到许可证

• 2、Semaphore有哪些常用的方法？

有acquire方法和release方法。 当调用acquire方法时线程就会被阻塞，直到Semaphore中可以获得到许可证为止，然后线程再获取这个许可证。 当调用release方法时将向Semaphore中添加一个许可证，如果有线程因为获取许可证被阻塞时，它将获取到许可证并被释放；如果没有获取许可证的线程， Semaphore只是记录许可证的可用数量

• 3、可以举一个使用Semaphore的例子吗？

张三、李四和王五和赵六4个人一起去饭店吃饭，不过在特殊时期洗手很重要，饭前洗手也是必须的，可是饭店只有2个洗手池，洗手池就是不能被同时使用的公共资源，这种场景就可以用到Semaphore

• 4、Semaphore的内部原理：

Semaphore内部主要通过AQS（AbstractQueuedSynchronizer）实现线程的管理。Semaphore在构造时，需要传入许可证的数量，它最后传递给了AQS的state值。线程在调用acquire方法获取许可证时，如果Semaphore中许可证的数量大于0，许可证的数量就减1，线程继续运行，当线程运行结束调用release方法时释放许可证时，许可证的数量就加1。如果获取许可证时，Semaphore中许可证的数量为0，则获取失败，线程进入AQS的等待队列中，等待被其它释放许可证的线程唤醒。