Java并发编程之闭锁与栅栏

Posted 2020-12-18 与李

一、前言

闭锁与栅栏是在多线程编程中的概念，因为在多线程中，我们不能控制线程的执行状态，所以给线程加锁，让其按照我们的想法有秩序的执行。

• 闭锁

CountDownLatch，实例化时需要传入一个int类型的数字（count），意为等待count个线程完成之后才能执行下一步动作。

如今天要做的事情是吃晚饭，再去散步。假设11个人相约晚饭后一起去散步，我们得等11个人全都吃完晚饭了才能出发去散步。简而言之就是做了才到达某一种状态。

• 栅栏

CyclicBarrier，实例化时需要传入一个int类型的数字（parties），意为等待parties个线程都准备就绪后才能执行自己的任务。

如今天要做的事情是吃晚饭，8个人约好一起去某餐厅吃饭，得等到人齐了才能去吃饭。简而言之就是到达某种状态后一起做。

二、实例

闭锁?CountDownLatch

package com.test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);

                // 模拟三个任务
		List<String> jobs = new ArrayList<String>();
		jobs.add("first");
		jobs.add("second");
		jobs.add("third");

                // 循环执行任务
		for (String job : jobs) {
			new Thread(new Runnable() {

				@Override
				public void run() {
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : 进入run方法");
					latch.countDown();
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : 执行" + job);
				}
			}).start();
		}

		try {
			latch.await();
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		// 任务都执行完后才执行
		System.out.println("回到main线程");
	}

}

执行结果：

Thread-1 : 进入run方法

Thread-2 : 进入run方法

Thread-2 : 执行third

Thread-0 : 进入run方法

Thread-1 : 执行second

Thread-0 : 执行first

回到main线程

通过执行结果可看出，当所有线程都执行完后才能回到主线程继续执行后面的输出。

栅栏?CyclicBarrier

package com.test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);
		// 模拟创建三个任务
		List<String> jobs = new ArrayList<String>();
		jobs.add("first");
		jobs.add("second");
		jobs.add("third");
		//循环执行任务
		for (String job : jobs) {
			new Thread(new Runnable() {

				@Override
				public void run() {
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : 进入run方法");
					try {
						// 等待
						barrier.await();
					} catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : 执行" + job);
				}
			}).start();
		}
	}

}

执行结果：

Thread-1 : 进入run方法

Thread-2 : 进入run方法

Thread-0 : 进入run方法

Thread-0 : 执行first

Thread-1 : 执行second

Thread-2 : 执行third

通过执行结果可看出，当所有线程都执行都进入到run方法后，才能继续执行自己内部的方法。