CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的区别

时间:2022-10-21 19:42:25

在java 1.5中,提供了一些非常有用的辅助类来帮助我们进行并发编程,比如CountDownLatch,CyclicBarrier和Semaphore,今天我们就学习一下这三个辅助类的用法。

以下是本文目录大纲:

一、CountDownLatch用法

二、CyclicBarrier用法

三、Semaphore用法

一.CountDownLatch用法

CountDownLatch类位于java.util.concurrent包下,利用它可以实现类似计数器的功能。比如有一个任务A,它要等待其他4个任务执行完毕之后才能执行,此时就可以利用CountDownLatch来实现这种功能了。

CountDownLatch类只提供了一个构造器:

public CountDownLatch(int count){  };//参数count为计数值

然后下面这3个方法是CountDownLatch类中最重要的方法:

  1.  
    public void await() thows InterruptedException{ }; //调用await()方法的线程会被挂起,它会等待直到count为0时才继续执行
  2.  
    public boolean await( long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException{ }; //和await()类似,只不过等待一定的时间后count值还没变为0的话就会继续执行
  3.  
    public void countDown(){ }; //将count值间1

下面看一个例子大家就清楚CountDownLatch的用法了:

  1.  
    package code;
  2.  
    import java.util.*;
  3.  
    import java.util.concurrent.CountDownLatch;
  4.  
     
  5.  
    public class tesy{
  6.  
     
  7.  
    public static void main(String[] args){
  8.  
    final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
  9.  
     
  10.  
    new Thread(){
  11.  
    public void run(){
  12.  
    try{
  13.  
    System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行");
  14.  
    Thread.sleep(3000);
  15.  
    System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");
  16.  
    latch.countDown();
  17.  
    }catch(InterruptedException e){
  18.  
    e.printStackTrace();
  19.  
    }
  20.  
    }
  21.  
    }.start();
  22.  
     
  23.  
    new Thread(){
  24.  
    public void run(){
  25.  
    try{
  26.  
    System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行");
  27.  
    Thread.sleep(3000);
  28.  
    System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");
  29.  
    latch.countDown();
  30.  
    }catch(InterruptedException e){
  31.  
    e.printStackTrace();
  32.  
    }
  33.  
    }
  34.  
    }.start();
  35.  
     
  36.  
    try{
  37.  
    System.out.println("等待2个子线程执行完毕...");
  38.  
    latch.await();
  39.  
    System.out.println("2个线程已经执行完毕");
  40.  
    System.out.println("继续执行主线程");
  41.  
    }catch(InterruptedException e){
  42.  
    e.printStackTrace();
  43.  
    }
  44.  
    }
  45.  
    }

执行结果:

CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的区别

二、CyclicBarrier用法

字面意思回环栅栏,通过它可以实现让一组线程等待至某个状态之后再全部同时执行。叫做回环是因为当所有等待线程都被释放以后,CyclicBarrier可以被重用。我们暂且把这个状态就叫做barrier,当调用await()方法之后,线程就处于barrier了。

CyclicBarrier类位于java.util.concurrent包下,CyclicBarrier提供构造器:

  1.  
    public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction){ }
  2.  
    public CyclicBarrier(int parties){ }

参数parties指让多少个线程或者任务等待至barrier状态;参数barrierAction为当这些线程都达到barrier状态时会执行的内容。然后CyclicBarrier中最重要的方法就是await方法,它有2个重载版本:

  1.  
    public int await() throws InterruptedException,BrokenBarrierException{ };
  2.  
    public int await(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException,BrokenBarrierException,TimeoutException{ };

第一个版本比较常用,用来挂起当前线程,直至所有线程都到达brrier状态再同时执行后续任务;

第二个版本是让这些线程等待至一定的时间,如果还有线程没有到达barrier状态就直接让到达barrier的线程执行后续任务。

下面举几个例子就明白了:

假若有若干个线程都要进行写数据操作,并且只有所有线程都完成写数据操作之后,这些线程才能继续做后面的事情,此时就可以利用CyclicBarrier了:

  1.  
    package code;
  2.  
    import java.util.*;
  3.  
    import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
  4.  
    import java.util.concurrent.CountDownLatch;
  5.  
    import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
  6.  
     
  7.  
    public class tesy{
  8.  
     
  9.  
    public static void main(String[] args){
  10.  
    int N = 4;
  11.  
    CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(N);
  12.  
    for(int i=0;i<N;i++)
  13.  
    new Writer(barrier).start();
  14.  
    }
  15.  
     
  16.  
    static class Writer extends Thread{
  17.  
    private CyclicBarrier cyclicBarrier;
  18.  
    public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier){
  19.  
    this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
  20.  
    }
  21.  
     
  22.  
    public void run(){
  23.  
    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据...");
  24.  
    try{
  25.  
    Thread.sleep(5000); //以睡眠来模拟写入数据操作
  26.  
    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕,等待其他线程写入完毕");
  27.  
    cyclicBarrier.await();
  28.  
    }catch(InterruptedException e){
  29.  
    e.printStackTrace();
  30.  
    }catch(BrokenBarrierException e){
  31.  
    e.printStackTrace();
  32.  
    }
  33.  
    System.out.println("所有线程写入完毕,继续处理其他任务...");
  34.  
    }
  35.  
    }
  36.  
    }

执行结果:

CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的区别

从上面输出结果可以看出,每个写入线程执行完写数据操作之后,就在等待其他线程写入操作完毕。

当所有线程写入操作完毕之后,所有线程就继续进行后续的操作了。

如果说想出所有线程写入操作完之后,进行额外的进行其他操作可以为CyclicBarrier提供Runnable参数:

  1.  
    package code;
  2.  
    import java.util.*;
  3.  
    import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
  4.  
    import java.util.concurrent.CountDownLatch;
  5.  
    import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
  6.  
     
  7.  
    public class tesy{
  8.  
     
  9.  
    public static void main(String[] args){
  10.  
    int N = 4;
  11.  
    CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(N,new Runnable(){
  12.  
    public void run(){
  13.  
    System.out.println("当前线程"+Thread.currentThread().getName());
  14.  
    }
  15.  
    });
  16.  
    for(int i=0;i<N;i++)
  17.  
    new Writer(barrier).start();
  18.  
    }
  19.  
     
  20.  
    static class Writer extends Thread{
  21.  
    private CyclicBarrier cyclicBarrier;
  22.  
    public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier){
  23.  
    this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
  24.  
    }
  25.  
     
  26.  
    public void run(){
  27.  
    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据...");
  28.  
    try{
  29.  
    Thread.sleep(5000); //以睡眠来模拟写入数据操作
  30.  
    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕,等待其他线程写入完毕");
  31.  
    cyclicBarrier.await();
  32.  
    }catch(InterruptedException e){
  33.  
    e.printStackTrace();
  34.  
    }catch(BrokenBarrierException e){
  35.  
    e.printStackTrace();
  36.  
    }
  37.  
    System.out.println("所有线程写入完毕,继续处理其他任务...");
  38.  
    }
  39.  
    }
  40.  
    }

运行结果:

CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的区别

另外CyclicBarrier是可以重用的,看下面这个例子:

  1.  
    package code;
  2.  
    import java.util.*;
  3.  
    import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
  4.  
    import java.util.concurrent.CountDownLatch;
  5.  
    import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
  6.  
     
  7.  
    public class tesy{
  8.  
     
  9.  
    public static void main(String[] args){
  10.  
    int N = 4;
  11.  
    CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(N);
  12.  
    for(int i=0;i<N;i++)
  13.  
    new Writer(barrier).start();
  14.  
     
  15.  
    try {
  16.  
    Thread.sleep(25000);
  17.  
    } catch (InterruptedException e) {
  18.  
    // TODO Auto-generated catch block
  19.  
    e.printStackTrace();
  20.  
    }
  21.  
    System.out.println("CyclicBarrier重用");
  22.  
     
  23.  
    for(int i=0;i<N;i++){
  24.  
    new Writer(barrier).start();
  25.  
    }
  26.  
    }
  27.  
     
  28.  
    static class Writer extends Thread{
  29.  
    private CyclicBarrier cyclicBarrier;
  30.  
    public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier){
  31.  
    this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
  32.  
    }
  33.  
     
  34.  
    public void run(){
  35.  
    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据...");
  36.  
    try{
  37.  
    Thread.sleep(5000); //以睡眠来模拟写入数据操作
  38.  
    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕,等待其他线程写入完毕");
  39.  
    cyclicBarrier.await();
  40.  
    }catch(InterruptedException e){
  41.  
    e.printStackTrace();
  42.  
    }catch(BrokenBarrierException e){
  43.  
    e.printStackTrace();
  44.  
    }
  45.  
    System.out.println("所有线程写入完毕,继续处理其他任务...");
  46.  
    }
  47.  
    }
  48.  
    }

执行结果:

CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的区别

从执行结果可以看出,在初次的4个线程越过barrier状态后,又可以用来进行新一轮的使用。而CountDownLatch无法进行重复使用。

三、Semaphore用法

Semaphore翻译成字面意思为信号量,Semaphore可以控制同时访问的线程个数,通过acquire()获取一个许可,如果没有就等待,而release()释放一个许可。

Semaphore类位于java.util.concurrent包下,它提供了2个构造器:

  1.  
    public Semaphore(int permits){ //参数permits表示许可数目,即同时可以允许多少线程进行访问
  2.  
    sync = new NonfairSync(permits);
  3.  
    }
  4.  
    public Semaphore(int permits,boolean fair){ //这个多了一个参数fair表示是否是公平的,即等待时间越久的越先获取许可
  5.  
    sync = (fair)?new FairSync(permits):new NonfairSync(permits);
  6.  
    }

acquire()用来获取一个许可,若无许可能够获得,则会一直等待,直到获得许可。

release()用来释放许可。注意,在释放许可之前,必须先获得许可。

这4个方法都会被阻塞,如果想立即得到执行结果,可以使用下面几个方法 :

  1.  
    public boolean tryAcquire(){ }; //尝试获取一个许可,若获取成功,则立即返回true,若获取失败,则立即返回false
  2.  
    public boolean tryAcquire(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException{ }; //尝试获取一个许可,若在指定的时间内获取成功,则立即返回true,否则立即返回false
  3.  
    public boolean tryAcquire(int permits){ }; //尝试获取permits个许可,若获取成功,则立即返回true,若获取失败,则立即返回false
  4.  
    public boolean tryAcquire(int permits,long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException{ }; //尝试获取permits个许可,若在指定的时间内获取成功,则立即返回true,否则立即返回false

另外还可以通过availablePermits()方法得到可用的许可数目。

下面通过一个例子来看一下Semaphore的具体使用:

假若一个工厂有5台机器,但是有8个工人,一台机器同时只能被一个工人使用,只有使用完了,其他工人才能继续使用。那么我们就可以通过Semaphore来实现:

  1.  
    package code;
  2.  
    import java.util.concurrent.Semaphore;
  3.  
     
  4.  
    public class tesy{
  5.  
     
  6.  
    public static void main(String[] args){
  7.  
    int N = 8;
  8.  
    Semaphore semaphore = new Semaphore(5); //机器数目
  9.  
    for(int i=0;i<N;i++)
  10.  
    new Worker(i,semaphore).start();
  11.  
    }
  12.  
    static class Worker extends Thread{
  13.  
    private int i;
  14.  
    private Semaphore semaphore;
  15.  
    public Worker(int i,Semaphore semaphore){
  16.  
    this.i = i;
  17.  
    this.semaphore = semaphore;
  18.  
    }
  19.  
    public void run(){
  20.  
    try{
  21.  
    semaphore.acquire();
  22.  
    System.out.println("工人"+this.i+"占用一个机器");
  23.  
    Thread.sleep(1000);
  24.  
    System.out.println("工人"+this.i+"释放出机器");
  25.  
    semaphore.release();
  26.  
    }catch(Exception e){
  27.  
    e.printStackTrace();
  28.  
    }
  29.  
    }
  30.  
    }
  31.  
    }

执行结果:

CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的区别

下面对上面说的三个辅助类进行一个总结:

1) CountDownLatch和CyclicBarrier都能够实现线程之间的等待,只不过它们侧重点不同;

CountDownLatch一般用于某个线程A等待若干个其他线程执行完任务之后,它才执行;

而CyclicBarrier一般用于一组线程互相等待至某个状态,然后这一组线程再同时执行;

另外,CountDownLatch是不能够重用的,而CyclicBarrier是可以重用的。

2) Semaphore其实和锁有点类似,它一般用于控制对某组资源的访问权限。

CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的区别

2018年03月19日 11:18:10 个银乐迪 阅读数:231
 

前言:今天在学习AIO的时候,突然碰到了CountDownLatch类的使用,以前没有使用过,所以在这里转载一篇网上看到的写的好的文章。

原文地址:http://www.importnew.com/21889.html

在java 1.5中,提供了一些非常有用的辅助类来帮助我们进行并发编程,比如CountDownLatch,CyclicBarrier和Semaphore,今天我们就学习一下这三个辅助类的用法。

以下是本文目录大纲:

一、CountDownLatch用法

二、CyclicBarrier用法

三、Semaphore用法

一.CountDownLatch用法

CountDownLatch类位于java.util.concurrent包下,利用它可以实现类似计数器的功能。比如有一个任务A,它要等待其他4个任务执行完毕之后才能执行,此时就可以利用CountDownLatch来实现这种功能了。

CountDownLatch类只提供了一个构造器:

public CountDownLatch(int count){  };//参数count为计数值

然后下面这3个方法是CountDownLatch类中最重要的方法:

  1.  
    public void await() thows InterruptedException{ }; //调用await()方法的线程会被挂起,它会等待直到count为0时才继续执行
  2.  
    public boolean await( long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException{ }; //和await()类似,只不过等待一定的时间后count值还没变为0的话就会继续执行
  3.  
    public void countDown(){ }; //将count值间1

下面看一个例子大家就清楚CountDownLatch的用法了:

  1.  
    package code;
  2.  
    import java.util.*;
  3.  
    import java.util.concurrent.CountDownLatch;
  4.  
     
  5.  
    public class tesy{
  6.  
     
  7.  
    public static void main(String[] args){
  8.  
    final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
  9.  
     
  10.  
    new Thread(){
  11.  
    public void run(){
  12.  
    try{
  13.  
    System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行");
  14.  
    Thread.sleep(3000);
  15.  
    System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");
  16.  
    latch.countDown();
  17.  
    }catch(InterruptedException e){
  18.  
    e.printStackTrace();
  19.  
    }
  20.  
    }
  21.  
    }.start();
  22.  
     
  23.  
    new Thread(){
  24.  
    public void run(){
  25.  
    try{
  26.  
    System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行");
  27.  
    Thread.sleep(3000);
  28.  
    System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");
  29.  
    latch.countDown();
  30.  
    }catch(InterruptedException e){
  31.  
    e.printStackTrace();
  32.  
    }
  33.  
    }
  34.  
    }.start();
  35.  
     
  36.  
    try{
  37.  
    System.out.println("等待2个子线程执行完毕...");
  38.  
    latch.await();
  39.  
    System.out.println("2个线程已经执行完毕");
  40.  
    System.out.println("继续执行主线程");
  41.  
    }catch(InterruptedException e){
  42.  
    e.printStackTrace();
  43.  
    }
  44.  
    }
  45.  
    }

执行结果:

CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的区别

二、CyclicBarrier用法

字面意思回环栅栏,通过它可以实现让一组线程等待至某个状态之后再全部同时执行。叫做回环是因为当所有等待线程都被释放以后,CyclicBarrier可以被重用。我们暂且把这个状态就叫做barrier,当调用await()方法之后,线程就处于barrier了。

CyclicBarrier类位于java.util.concurrent包下,CyclicBarrier提供构造器:

  1.  
    public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction){ }
  2.  
    public CyclicBarrier(int parties){ }

参数parties指让多少个线程或者任务等待至barrier状态;参数barrierAction为当这些线程都达到barrier状态时会执行的内容。然后CyclicBarrier中最重要的方法就是await方法,它有2个重载版本:

  1.  
    public int await() throws InterruptedException,BrokenBarrierException{ };
  2.  
    public int await(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException,BrokenBarrierException,TimeoutException{ };

第一个版本比较常用,用来挂起当前线程,直至所有线程都到达brrier状态再同时执行后续任务;

第二个版本是让这些线程等待至一定的时间,如果还有线程没有到达barrier状态就直接让到达barrier的线程执行后续任务。

下面举几个例子就明白了:

假若有若干个线程都要进行写数据操作,并且只有所有线程都完成写数据操作之后,这些线程才能继续做后面的事情,此时就可以利用CyclicBarrier了:

  1.  
    package code;
  2.  
    import java.util.*;
  3.  
    import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
  4.  
    import java.util.concurrent.CountDownLatch;
  5.  
    import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
  6.  
     
  7.  
    public class tesy{
  8.  
     
  9.  
    public static void main(String[] args){
  10.  
    int N = 4;
  11.  
    CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(N);
  12.  
    for(int i=0;i<N;i++)
  13.  
    new Writer(barrier).start();
  14.  
    }
  15.  
     
  16.  
    static class Writer extends Thread{
  17.  
    private CyclicBarrier cyclicBarrier;
  18.  
    public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier){
  19.  
    this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
  20.  
    }
  21.  
     
  22.  
    public void run(){
  23.  
    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据...");
  24.  
    try{
  25.  
    Thread.sleep(5000); //以睡眠来模拟写入数据操作
  26.  
    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕,等待其他线程写入完毕");
  27.  
    cyclicBarrier.await();
  28.  
    }catch(InterruptedException e){
  29.  
    e.printStackTrace();
  30.  
    }catch(BrokenBarrierException e){
  31.  
    e.printStackTrace();
  32.  
    }
  33.  
    System.out.println("所有线程写入完毕,继续处理其他任务...");
  34.  
    }
  35.  
    }
  36.  
    }

执行结果:

CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的区别

从上面输出结果可以看出,每个写入线程执行完写数据操作之后,就在等待其他线程写入操作完毕。

当所有线程写入操作完毕之后,所有线程就继续进行后续的操作了。

如果说想出所有线程写入操作完之后,进行额外的进行其他操作可以为CyclicBarrier提供Runnable参数:

  1.  
    package code;
  2.  
    import java.util.*;
  3.  
    import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
  4.  
    import java.util.concurrent.CountDownLatch;
  5.  
    import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
  6.  
     
  7.  
    public class tesy{
  8.  
     
  9.  
    public static void main(String[] args){
  10.  
    int N = 4;
  11.  
    CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(N,new Runnable(){
  12.  
    public void run(){
  13.  
    System.out.println("当前线程"+Thread.currentThread().getName());
  14.  
    }
  15.  
    });
  16.  
    for(int i=0;i<N;i++)
  17.  
    new Writer(barrier).start();
  18.  
    }
  19.  
     
  20.  
    static class Writer extends Thread{
  21.  
    private CyclicBarrier cyclicBarrier;
  22.  
    public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier){
  23.  
    this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
  24.  
    }
  25.  
     
  26.  
    public void run(){
  27.  
    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据...");
  28.  
    try{
  29.  
    Thread.sleep(5000); //以睡眠来模拟写入数据操作
  30.  
    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕,等待其他线程写入完毕");
  31.  
    cyclicBarrier.await();
  32.  
    }catch(InterruptedException e){
  33.  
    e.printStackTrace();
  34.  
    }catch(BrokenBarrierException e){
  35.  
    e.printStackTrace();
  36.  
    }
  37.  
    System.out.println("所有线程写入完毕,继续处理其他任务...");
  38.  
    }
  39.  
    }
  40.  
    }

运行结果:

CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的区别

另外CyclicBarrier是可以重用的,看下面这个例子:

  1.  
    package code;
  2.  
    import java.util.*;
  3.  
    import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
  4.  
    import java.util.concurrent.CountDownLatch;
  5.  
    import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
  6.  
     
  7.  
    public class tesy{
  8.  
     
  9.  
    public static void main(String[] args){
  10.  
    int N = 4;
  11.  
    CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(N);
  12.  
    for(int i=0;i<N;i++)
  13.  
    new Writer(barrier).start();
  14.  
     
  15.  
    try {
  16.  
    Thread.sleep(25000);
  17.  
    } catch (InterruptedException e) {
  18.  
    // TODO Auto-generated catch block
  19.  
    e.printStackTrace();
  20.  
    }
  21.  
    System.out.println("CyclicBarrier重用");
  22.  
     
  23.  
    for(int i=0;i<N;i++){
  24.  
    new Writer(barrier).start();
  25.  
    }
  26.  
    }
  27.  
     
  28.  
    static class Writer extends Thread{
  29.  
    private CyclicBarrier cyclicBarrier;
  30.  
    public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier){
  31.  
    this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
  32.  
    }
  33.  
     
  34.  
    public void run(){
  35.  
    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据...");
  36.  
    try{
  37.  
    Thread.sleep(5000); //以睡眠来模拟写入数据操作
  38.  
    System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕,等待其他线程写入完毕");
  39.  
    cyclicBarrier.await();
  40.  
    }catch(InterruptedException e){
  41.  
    e.printStackTrace();
  42.  
    }catch(BrokenBarrierException e){
  43.  
    e.printStackTrace();
  44.  
    }
  45.  
    System.out.println("所有线程写入完毕,继续处理其他任务...");
  46.  
    }
  47.  
    }
  48.  
    }

执行结果:

CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的区别

从执行结果可以看出,在初次的4个线程越过barrier状态后,又可以用来进行新一轮的使用。而CountDownLatch无法进行重复使用。

三、Semaphore用法

Semaphore翻译成字面意思为信号量,Semaphore可以控制同时访问的线程个数,通过acquire()获取一个许可,如果没有就等待,而release()释放一个许可。

Semaphore类位于java.util.concurrent包下,它提供了2个构造器:

  1.  
    public Semaphore(int permits){ //参数permits表示许可数目,即同时可以允许多少线程进行访问
  2.  
    sync = new NonfairSync(permits);
  3.  
    }
  4.  
    public Semaphore(int permits,boolean fair){ //这个多了一个参数fair表示是否是公平的,即等待时间越久的越先获取许可
  5.  
    sync = (fair)?new FairSync(permits):new NonfairSync(permits);
  6.  
    }

acquire()用来获取一个许可,若无许可能够获得,则会一直等待,直到获得许可。

release()用来释放许可。注意,在释放许可之前,必须先获得许可。

这4个方法都会被阻塞,如果想立即得到执行结果,可以使用下面几个方法 :

  1.  
    public boolean tryAcquire(){ }; //尝试获取一个许可,若获取成功,则立即返回true,若获取失败,则立即返回false
  2.  
    public boolean tryAcquire(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException{ }; //尝试获取一个许可,若在指定的时间内获取成功,则立即返回true,否则立即返回false
  3.  
    public boolean tryAcquire(int permits){ }; //尝试获取permits个许可,若获取成功,则立即返回true,若获取失败,则立即返回false
  4.  
    public boolean tryAcquire(int permits,long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException{ }; //尝试获取permits个许可,若在指定的时间内获取成功,则立即返回true,否则立即返回false

另外还可以通过availablePermits()方法得到可用的许可数目。

下面通过一个例子来看一下Semaphore的具体使用:

假若一个工厂有5台机器,但是有8个工人,一台机器同时只能被一个工人使用,只有使用完了,其他工人才能继续使用。那么我们就可以通过Semaphore来实现:

  1.  
    package code;
  2.  
    import java.util.concurrent.Semaphore;
  3.  
     
  4.  
    public class tesy{
  5.  
     
  6.  
    public static void main(String[] args){
  7.  
    int N = 8;
  8.  
    Semaphore semaphore = new Semaphore(5); //机器数目
  9.  
    for(int i=0;i<N;i++)
  10.  
    new Worker(i,semaphore).start();
  11.  
    }
  12.  
    static class Worker extends Thread{
  13.  
    private int i;
  14.  
    private Semaphore semaphore;
  15.  
    public Worker(int i,Semaphore semaphore){
  16.  
    this.i = i;
  17.  
    this.semaphore = semaphore;
  18.  
    }
  19.  
    public void run(){
  20.  
    try{
  21.  
    semaphore.acquire();
  22.  
    System.out.println("工人"+this.i+"占用一个机器");
  23.  
    Thread.sleep(1000);
  24.  
    System.out.println("工人"+this.i+"释放出机器");
  25.  
    semaphore.release();
  26.  
    }catch(Exception e){
  27.  
    e.printStackTrace();
  28.  
    }
  29.  
    }
  30.  
    }
  31.  
    }

执行结果:

CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore的区别

下面对上面说的三个辅助类进行一个总结:

1) CountDownLatch和CyclicBarrier都能够实现线程之间的等待,只不过它们侧重点不同;

CountDownLatch一般用于某个线程A等待若干个其他线程执行完任务之后,它才执行;

而CyclicBarrier一般用于一组线程互相等待至某个状态,然后这一组线程再同时执行;

另外,CountDownLatch是不能够重用的,而CyclicBarrier是可以重用的。

2) Semaphore其实和锁有点类似,它一般用于控制对某组资源的访问权限。