Java并發編程之常用的輔助類詳解
問題描述：假如有7個同學晚上上自習，鑰匙在班長手上，并且要負責鎖門。班長必須要等所有人都走光了，班長才能關燈鎖門。這6個同學的順序是無序的，不知道它們是何時離開。6個同學各上各的自習，中間沒有交互。假如說6個學生是普通線程，班長是主線程，如何讓主線程要等一堆線程運行完了，主線程才能運行完成呢。
public class CountDownLatchDemo {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubfor(int i=1;i<=6;i++){new Thread(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+'t離開教室');},String.valueOf(i)).start();}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+'t班長關門走人');}}
運行結果截圖
最后還有三個人被鎖在教師了，這樣可能會發生事故，所以肯定不行的。
我們要想實現這樣的效果，就是等其它線程全部走完了，主線程才能運行。就需要借助JUC中的CountDownLatch類
1.2.CountDownLatch類簡介：1.2.1 CountDownLatch概念CountDownLatch是一個同步工具類，用來協調多個線程之間的同步，或者說起到線程之間的通信（而不是用作互斥的作用）。
CountDownLatch能夠使一個線程在等待另外一些線程完成各自工作之后，再繼續執行。使用一個計數器進行實現。計數器初始值為線程的數量。當每一個線程完成自己任務后，計數器的值就會減一。當計數器的值為0時，表示所有的線程都已經完成一些任務，然后在CountDownLatch上等待的線程就可以恢復執行接下來的任務。
CountDownLatch說明:count計數，down倒計算，Latch開始
1.2.3 CountDownLatch的用法某一線程在開始運行前等待n個線程執行完畢。將CountDownLatch的計數器初始化為new CountDownLatch(n)，每當一個任務線程執行完畢，就將計數器減1 countdownLatch.countDown()，當計數器的值變為0時，在CountDownLatch上await()的線程就會被喚醒。一個典型應用場景就是啟動一個服務時，主線程需要等待多個組件加載完畢，之后再繼續執行。
CountDownLatch底層構造函數源代碼
public CountDownLatch(int count) { if (count < 0) throw new IllegalArgumentException('count < 0'); this.sync = new Sync(count); }1.3.CountDownLatch案例：
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//6個同學正在上自習，每個人就有一個1計數器，走1個數字減1，main線程啟動，必須要等計時器從6變成0，才能開始。CountDownLatch countDownLatch=new CountDownLatch(6);for(int i=1;i<=6;i++){new Thread(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+'t離開教室');countDownLatch.countDown();//計算減少一個},String.valueOf(i)).start();}countDownLatch.await();//班長前面需要被阻塞System.out.println(Thread.currentThread().getName()+'t班長關門走人');}
運行結果截圖
這里每個人何時走并不知道， 但是可以保證每次都是班長最后一個走。
1.4.原理總結CountDownLatch主要有兩個方法，當一個或多個線程調用await方法時，這些線程會被阻塞。
其它線程調用countDown方法將會使計數器減1（調用countDown方法的線程不會阻塞）
當計數器的值變為0時，因await方法阻塞的線程會被喚醒，繼續執行。
2.CyclicBarrier2.1.CyclicBarrier簡介cyclic循環，barrier屏障。
從字面上的意思可以知道，這個類的中文意思是“循環柵欄”。大概的意思就是一個可循環利用的屏障。
它的作用就是會讓所有線程都等待完成后才會繼續下一步行動。
上面班長關門的例子是做倒計時，這里是反過來，做加法，數到多少就開始。
比如人到齊了，再開會。，舉個例子，就像生活中我們會約同事一起去開會，有些同事可能會早到，有些同事可能會晚到，但是這個會議規定必須等到所有人到齊之后才會讓我們正式開會。這里的同事們就是各個線程，會議就是 CyclicBarrier。
構造方法
public CyclicBarrier(int parties)public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)
解析：
parties 是參與線程的個數
第二個構造方法有一個 Runnable 參數，這個參數的意思是最后一個到達線程要做的任務
我們通常用第二個構造函數。
2.2.案例：集齊7顆龍珠召喚神龍public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubCyclicBarrier cyclicBarrier=new CyclicBarrier(7,()->{System.out.println('召喚神龍');});for(int i=1;i<=7;i++){final int tempInt=i;new Thread(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+'t收集到第'+tempInt+'顆龍珠');try {//某個線程收集到了龍珠只能先等著，等龍珠收齊了才能召喚神龍cyclicBarrier.await();} catch (Exception e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}},String.valueOf(i)).start();;}}
截圖
前面討論的問題都是多對一的問題，我們現在可以討論多對多的問題了。
假設有7個兄弟開車上班，而現在只有4個車位。7部車并列開進4個車位，每個車停了多長時間未知，資源被占用完了。假設有一個車只停了2s,那么它走了，外面的車又可以進來了。走一個進一個，最后全部都可以進去。而semophore就是控制多線程的并發策略。
簡單理解來說，Semaphore：信號量主要用于兩個目的：一個是用于多個共享資源的互斥使用；另一個用于并發線程數量的控制。
Semaphore類有兩個重要方法
1、semaphore.acquire();請求一個信號量，這時候信號量個數-1，當減少到0的時候，下一次acquire不會再執行，只有當執行一個release()的時候，信號量不為0的時候才可以繼續執行acquire
2、semaphore.release();釋放一個信號量，這時候信號量個數+1，
3.2.搶車位問題public static void main(String[] args) {//模擬6部車搶3個空車位Semaphore semaphore=new Semaphore(3);//模擬資源類，有3個空車位for(int i=1;i<=6;i++){new Thread(()->{try {//誰先搶到了，誰就占一個車位，并且要把semaphore中的資源數減1semaphore.acquire();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+'t搶占到了車位');TimeUnit.SECONDS.sleep(3);System.out.println(Thread.currentThread().getName()+'t離開了車位');} catch (Exception e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}finally{//釋放車位semaphore.release();}},String.valueOf(i)).start();}}
運行結果截圖：
在信號量上我們定義兩種操作：
acquire(獲取)當一個線程調用acquire操作時，它要么通過成功獲取信號量（信號量減1），要么一直等待下去，直到有線程釋放信號量，或超時。
release(釋放)實際上會將信號量的值加1，然后喚醒等待的線程。
信號量主要用于兩個目的：一個是用于多個共享資源的互斥使用；另一個用于并發線程數量的控制
如果把資源數從3變成1了，此時就等價于synchronized。
總結到此這篇關于Java并發編程之常用的輔助類的文章就介紹到這了,更多相關Java并發編程常用輔助類內容請搜索好吧啦網以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持好吧啦網！
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