JUC 一 CyclicBarrier 与 Semaphore
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java.util.concurrent
CyclicBarrier简介
CyclicBarrier：可重用屏障/栅栏
- 类似于 CountDownLatch（倒计数闭锁），它能阻塞一组线程直到某个事件的发生。
- 与闭锁的关键区别在于，所有的线程必须同时到达屏障位置，才能继续执行。
- CountDownLatch 的计数器只能使用一次，而 CyclicBarrier 的计数器可以使用 reset() 方法重置
- CountDownLatch 采用减计数方式，CyclicBarrier 采用加计数方式
CyclicBarrier源码
构造函数：
//线程到达屏障时，优先执行 barrierAction
public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {
if (parties <= 0) throw new IllegalArgumentException();
this.parties = parties;
this.count = parties;
this.barrierCommand = barrierAction;
}
public CyclicBarrier(int parties) {
this(parties, null);
}
await()，await(long timeout, TimeUnit unit) ：
方法的线程告诉 CyclicBarrier 自己已经到达屏障，然后当前线程被阻塞，直到：
1，最后一个线程到达
2，其他线程中断了当前线程.
3，其它线程中断了其它等待的线程.
4，在barrier上面等待的线程发生超时.
5，其它线程调用了barrier上面的reset方法.
reset()（用于重复利用CyclicBarrier）：
将barrier状态重置。如果此时有线程在barrier处等待，它们会抛出BrokenBarrierException并返回，且这些线程停止等待，继续执行。
public void reset() {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
breakBarrier(); // break the current generation
nextGeneration(); // start a new generation
} finally {
lock.unlock();
}
}
CyclicBarrier示例
public class CyclicBarrierTest {
// 自定义工作线程
private static class Worker extends Thread {
private CyclicBarrier cyclicBarrier;
public Worker(CyclicBarrier cyclicBarrier) {
this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
}
@Override
public void run() {
try {
//线程创建后等待，直到有三个线程才执行后续操作
cyclicBarrier.await();
// 工作线程开始处理，这里用Thread.sleep()来模拟业务处理
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行任务！");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
//三个线程出现才执行
CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(3);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
Worker worker = new Worker(cyclicBarrier);
worker.start();
}
}
}
Semaphore简介
限制可以访问某些资源的线程数量，例如通过 Semaphore 限流。
主要方法：
Semaphore(int permits):
构造方法，创建具有给定许可数的计数信号量并设置为非公平信号量。
Semaphore(int permits,boolean fair):
构造方法，当fair等于true时，创建具有给定许可数的计数信号量并设置为公平信号量。
void acquire():
从此信号量获取一个许可前线程将一直阻塞。相当于一辆车占了一个车位。
void acquire(int n):
从此信号量获取给定数目许可，在提供这些许可前一直将线程阻塞。比如n=2，就相当于一辆车占了两个车位。
void release():
释放一个许可，将其返回给信号量。就如同车开走返回一个车位。
void release(int n):
释放n个许可。
int availablePermits()：
当前可用的许可数
Semaphore示例（可以实现单例模式）
public class SemaphoreDemo {
private static final Semaphore semaphore=new Semaphore(3);
private static final ThreadPoolExecutor threadPool=new ThreadPoolExecutor(5,10,60,TimeUnit.SECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
private static class ThreadDemo extends Thread {
public void run() {
try {
//占位（如果许可数达到最大活动数，那么调用acquire()之后，便进入等待队列，等待已获得许可的线程释放许可）
semaphore.acquire();
//执行任务
Thread.sleep(1000);
//归还
semaphore.release();
}
catch(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
for(int i=0;i<7;i++) {
Thread t1=new ThreadDemo();
threadPool.execute(t1);
}
}
}
/**
* 使用Semaphore为容器设置边界
*/
public class BoundHashSet<T> {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
BoundHashSet<Integer> set = new BoundHashSet<>();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 15; i++) {
try {
set.add(i);
System.out.println("加入：" + i);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
});
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("移除：" + i);
set.remove(i);
}
}
});
t1.start();
Thread.sleep(1000);
t2.start();
}
private Set<T> set = new ConcurrentSkipListSet<>();
private Semaphore sem = new Semaphore(10);
public boolean add(T a) throws InterruptedException {
sem.acquire();
boolean flag = false;
try {
flag = set.add(a);
return flag;
} finally {
if (!flag) {
sem.release();
}
}
}
public boolean remove(T a) {
boolean remove = set.remove(a);
if (remove) {
sem.release();
}
return remove;
}
}
