多线程编程学习九(并发工具类).
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了多线程编程学习九(并发工具类).相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
CountDownLatch
- CountDownLatch 允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。
- CountDownLatch 可以替代 join 的作用,并提供了更丰富的用法。
- CountDownLatch 的 countDown 方法,N 会减1;CountDownLatch 的 await 方法会阻塞当前线程,直到 N 变成零。
- CountDownLatch 不可能重新初始化或者修改 CountDownLatch 对象的内部计数器的值。
- CountDownLatch 内部由 AQS 共享锁实现。
public class CountDownLatchTest
private static final CountDownLatch DOWN_LATCH = new CountDownLatch(2);
public static void main(String[] args) throws InterruptedException
new Thread(() ->
System.out.println(1);
DOWN_LATCH.countDown();
System.out.println(2);
DOWN_LATCH.countDown();
).start();
DOWN_LATCH.await();
System.out.println("3");
CyclicBarrier
- CyclicBarrier 设置一个屏障(也可以叫同步点),拦截阻塞一组线程,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运行。
- CyclicBarrier 默认的构造方法是CyclicBarrier(int parties),其参数表示屏障拦截的线程数量,每个线程调用await方法告诉 CyclicBarrier 我已经到达了屏障,然后当前线程被阻塞。
- CyclicBarrier 还提供一个更高级的构造函数 CyclicBarrier(int parties,Runnable barrierAction),用于在线程到达屏障时,优先执行 barrierAction,方便处理更复杂的业务场景。
- getNumberWaiting 方法可以获得 CyclicBarrier 阻塞的线程数量;isBroken()方法用来了解阻塞的线程是否被中断。
- CyclicBarrier 的计数器可以使用 reset() 方法重置(CountDownLatch 的计数器只能使用一次)。所以 CyclicBarrier 能处理更为复杂的业务场景。例如,如果计算发生错误,可以重置计数器,并让线程重新执行一次。
- CyclicBarrier 可以用于多线程计算数据,最后合并计算结果的场景。
- CyclicBarrier 内部采用重入锁 ReentrantLock 实现。
public class BankWaterService implements Runnable
// 创建4个屏障,处理完之后执行当前类的run方法
private CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(4, this);
// 假设有4个计算任务,所以只启动4个线程
private Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(4);
// 保存每个任务的计算结果
private ConcurrentHashMap<String, Integer> sheetBankWaterCount = new ConcurrentHashMap<>();
private AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(1);
private void count()
for (int i = 0; i < 4; i++)
Thread thread = new Thread(() ->
// 当前任务的计算结果,计算过程忽略
sheetBankWaterCount.put(Thread.currentThread().getName(), 1);
// 计算完成,插入一个屏障
try
barrier.await();
catch (InterruptedException e)
e.printStackTrace();
catch (BrokenBarrierException e)
e.printStackTrace();
, "线程" + atomicInteger.getAndIncrement());
executor.execute(thread);
@Override
public void run()
int result = 0;
// 汇总每个任务计算出的结果
for (Map.Entry<String, Integer> sheet : sheetBankWaterCount.entrySet())
result += sheet.getValue();
//将结果输出
sheetBankWaterCount.put("result", result);
System.out.println(result);
public static void main(String[] args)
BankWaterService bankWaterCount = new BankWaterService();
bankWaterCount.count();
Semaphore
- Semaphore(信号量)是用来控制同时访问特定资源的线程数量,它通过协调各个线程,以保证合理的使用公共资源。
- Semaphore 可以用于做流量控制,特别是公用资源有限的应用场景,比如数据库连接。
- Semaphore的构造方法 Semaphore(int permits) 接受一个整型的数字,表示可用的许可证数量。
- 首先线程使用 Semaphore 的 acquire() 方法获取一个许可证,使用完之后调用 release() 方法归还许可证。还可以用 tryAcquire() 方法尝试获取许可证。
- intavailablePermits():返回此信号量中当前可用的许可证数。
- intgetQueueLength():返回正在等待获取许可证的线程数。
- booleanhasQueuedThreads():是否有线程正在等待获取许可证。
- Semaphore 内部使用 AQS 共享锁实现。
public class SemaphoreTest
private static final int THREAD_COUNT = 30;
private static ExecutorService EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_COUNT);
private static Semaphore SEMAPHORE = new Semaphore(10);
private static AtomicInteger ATOMICINTEGER = new AtomicInteger(1);
public static void main(String[] args)
for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++)
EXECUTOR.execute(() ->
try
SEMAPHORE.acquire();
System.out.println("save data" + ATOMICINTEGER.getAndIncrement());
SEMAPHORE.release();
catch (InterruptedException e)
);
EXECUTOR.shutdown();
Exchanger
- Exchanger(交换者)是一个用于线程间协作的工具类 —— 用于线程间的数据交换。它提供一个同步点,在这个同步点,两个线程可以交换彼此的数据。这两个线程通过 exchange 方法交换数据,如果第一个线程先执行 exchange() 方法,它会一直等待第二个线程也执行 exchange 方法。
- 可简单地将 Exchanger 对象理解为一个包含两个格子的容器,通过 exchanger 方法可以向两个格子中填充信息。当两个格子中的均被填充时,该对象会自动将两个格子的信息交换,然后返回给线程,从而实现两个线程的信息交换。
- Exchanger 可用于遗传算法。(遗传算法:需要选出两个人作为交配对象,这时候会交换两人的数据,并使用交叉规则得出交配结果)
- Exchanger 可用于校对工作,比如一份数据需要两个人同时进行校对,都校对无误后,才能进行后续处理。这时,就可以使用 Exchanger 比较两份校对结果。
- Exchanger 内部采用无锁 CAS 实现,Exchange 使用了内部对象 Node 的两个属性 — item 、match,分布存储两个线程的值。
public class ExchangerTest
private static final Exchanger<String> exchange = new Exchanger<>();
private static ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
public static void main(String[] args)
threadPool.execute(() ->
try
String result = exchange.exchange("数据A");
System.out.println("A的exchange结果:" + result);
catch (InterruptedException e)
);
threadPool.execute(() ->
try
String result = exchange.exchange("数据B");
System.out.println("B的exchange结果:" + result);
catch (InterruptedException e)
);
threadPool.shutdown();
以上是关于多线程编程学习九(并发工具类).的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
Java并发多线程编程——并发工具类CountDownLatch(线程计数器)
最全Java并发编程技能:多线程+线程池+线程锁+并发工具+并发容器