【JUC】6.JUC三大辅助类

JUC 中提供了三种常用的辅助类，通过这些辅助类可以很好的解决线程数量过多时 Lock 锁的频繁操作。这三种辅助类为：

• CountDownLatch: 减少计数
• CyclicBarrier: 循环栅栏
• Semaphore: 信号灯

1. 减少计数-CountDownLatch

CountDownLatch 类可以设置一个计数器，然后通过 countDown 方法来进行减 1 的操作，使用 await 方法等待计数器不大于 0，然后继续执行 await 方法之后的语句。

• CountDownLatch 主要有两个方法，当一个或多个线程调用 await 方法时，这些线程会阻塞。
• 其它线程调用 countDown 方法会将计数器减 1(调用 countDown 方法的线程不会阻塞)。
• 当计数器的值变为 0 时，因 await 方法阻塞的线程会被唤醒，继续执行。

场景：6 个同学陆续离开教室后值班同学才可以关门。

public class CountDownLatchDemo {
    /**
     * 6 个同学陆续离开教室后值班同学才可以关门
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //定义一个数值为 6 的计数器
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(6);
        //创建 6 个同学
        for (int i = 1; i <= 6; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    if (Thread.currentThread().getName().equals("同学 6")) {
                        Thread.sleep(2000);
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "离开了");
                    //计数器减一,不会阻塞
                    countDownLatch.countDown();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }, "同学" + i).start();
        }
        //主线程 await 休息
        System.out.println("主线程睡觉");
        countDownLatch.await();
        //全部离开后自动唤醒主线程
        System.out.println("全部离开了,现在的计数器为" +
                countDownLatch.getCount());
    }
}

2. 循环栅栏-CyclicBarrier

CyclicBarrier 看英文单词可以看出大概就是循环阻塞的意思，在使用中 CyclicBarrier 的构造方法第一个参数是目标障碍数，每次执行 CyclicBarrier 一次障碍数会加一，如果达到了目标障碍数，才会执行 cyclicBarrier.await()之后的语句。可以将 CyclicBarrier 理解为加 1 操作。

场景：集齐 7 颗龙珠就可以召唤神龙

public class CyclicBarrierDemo {
    //定义神龙召唤需要的龙珠总数
    private final static int NUMBER = 7;

    /**
     * 集齐 7 颗龙珠就可以召唤神龙
     */
    public static void main(String[] args) {
        //定义循环栅栏
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(NUMBER, () -> {
            System.out.println("集齐" + NUMBER + "颗龙珠,现在召唤神龙!!!!!!!!!");
        });
        //定义 7 个线程分别去收集龙珠
        for (int i = 1; i <= 7; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "收集到了 !!!!");
                    cyclicBarrier.await();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }, "龙珠" + i + "号").start();
        }
    }
}

3. 信号灯-Semaphore

Semaphore 的构造方法中传入的第一个参数是最大信号量（可以看成最大线程池），每个信号量初始化为一个最多只能分发一个许可证。使用 acquire 方法获得许可证，release 方法释放许可。

场景: 抢车位, 6 部汽车 3 个停车位

public class SemaphoreDemo {
    /**
     * 抢车位, 10 部汽车 1 个停车位
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //定义 3 个停车位
        Semaphore semaphore = new Semaphore(1);
        //模拟 6 辆汽车停车
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            Thread.sleep(100);
            //停车
            new Thread(() -> {
                try {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "找车位 ing");
                    semaphore.acquire();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "汽车停车成功!");
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "溜了溜了");
                    semaphore.release();
                }
            }, "汽车" + i).start();
        }
    }
}