在Java里面有几种可以用于控制线程状态的方法,如CountDownLatch计数器、CyclicBarrier循环栅栏、Sempahore信号量。下面就分别演示下他们的使用方法:
CountDownLatch
CountDownLatch可以实现多线程之间的计数器,并实现阻塞功能。比如某个任务依赖于其他的两个任务,只有那两个任务执行结束后,它才能执行。
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class CountDownLatchTest2 {
public static void main(String[] args) {
// 创建计数器,初始化为2
final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
new Thread(() -> {
try {
System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行");
Thread.sleep(3000);
System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");
latch.countDown();// 减一
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
new Thread(() -> {
try {
System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行");
Thread.sleep(3000);
System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");
latch.countDown();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
try {
System.out.println("等待2个子线程执行完毕...");
// 阻塞
latch.await();
System.out.println("2个子线程已经执行完毕");
System.out.println("继续执行主线程");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
执行的结果:
子线程Thread-0正在执行
等待2个子线程执行完毕...
子线程Thread-1正在执行
子线程Thread-0执行完毕
子线程Thread-1执行完毕
2个子线程已经执行完毕
继续执行主线程
如上图所示,线程1需要另两个线程结束后,才能继续执行。那么就可以在两个县城里面执行countDown(),然后主线程调用await()进行阻塞。
CyclicBarrier 循环栅栏
它有两层含义,一个是栅栏,一个是循环。先看栅栏,意思就是想一堵墙一样,可以同时对多个线程状态进行管理。
如图所示,几个线程必须同时执行完,才能继续:
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class CyclicBarrierTest {
public static void main(String[] args) {
int N = 4;
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(N);
for(int i=0;i new Writer(barrier).start(); } } static class Writer extends Thread{ private CyclicBarrier cyclicBarrier; public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier) { this.cyclicBarrier = cyclicBarrier; } @Override public void run() { System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据..."); try { Thread.sleep(5000); //以睡眠来模拟写入数据操作 System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕,等待其他线程写入完毕"); cyclicBarrier.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }catch(BrokenBarrierException e){ e.printStackTrace(); } System.out.println("所有线程写入完毕,继续处理其他任务..."); } } } 输出: 线程Thread-0正在写入数据... 线程Thread-1正在写入数据... 线程Thread-2正在写入数据... 线程Thread-3正在写入数据... 线程Thread-0写入数据完毕,等待其他线程写入完毕 线程Thread-1写入数据完毕,等待其他线程写入完毕 线程Thread-3写入数据完毕,等待其他线程写入完毕 线程Thread-2写入数据完毕,等待其他线程写入完毕 所有线程写入完毕,继续处理其他任务... 所有线程写入完毕,继续处理其他任务... 所有线程写入完毕,继续处理其他任务... 所有线程写入完毕,继续处理其他任务... 循环的意思就是当计数减到0时,还可以继续使用,如: import java.util.concurrent.BrokenBarrierException; import java.util.concurrent.CyclicBarrier; public class CyclicBarrierTest3 { public static void main(String[] args) { int N = 4; CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(N); for(int i=0;i new Writer(barrier).start(); } try { Thread.sleep(25000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("CyclicBarrier重用"); for(int i=0;i new Writer(barrier).start(); } } static class Writer extends Thread{ private CyclicBarrier cyclicBarrier; public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier) { this.cyclicBarrier = cyclicBarrier; } @Override public void run() { System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据..."); try { Thread.sleep(5000); //以睡眠来模拟写入数据操作 System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕,等待其他线程写入完毕"); cyclicBarrier.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }catch(BrokenBarrierException e){ e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"所有线程写入完毕,继续处理其他任务..."); } } } 输出: 线程Thread-0正在写入数据... 线程Thread-2正在写入数据... 线程Thread-3正在写入数据... 线程Thread-1正在写入数据... 线程Thread-2写入数据完毕,等待其他线程写入完毕 线程Thread-0写入数据完毕,等待其他线程写入完毕 线程Thread-1写入数据完毕,等待其他线程写入完毕 线程Thread-3写入数据完毕,等待其他线程写入完毕 Thread-3所有线程写入完毕,继续处理其他任务... Thread-1所有线程写入完毕,继续处理其他任务... Thread-0所有线程写入完毕,继续处理其他任务... Thread-2所有线程写入完毕,继续处理其他任务... CyclicBarrier重用 线程Thread-4正在写入数据... 线程Thread-5正在写入数据... 线程Thread-6正在写入数据... 线程Thread-7正在写入数据... 线程Thread-4写入数据完毕,等待其他线程写入完毕 线程Thread-7写入数据完毕,等待其他线程写入完毕 线程Thread-5写入数据完毕,等待其他线程写入完毕 线程Thread-6写入数据完毕,等待其他线程写入完毕 Thread-6所有线程写入完毕,继续处理其他任务... Thread-7所有线程写入完毕,继续处理其他任务... Thread-4所有线程写入完毕,继续处理其他任务... Thread-5所有线程写入完毕,继续处理其他任务... Semaphore信号量 这个东西有点像连接池的感觉,某一时间只有几个线程能拿到资源,执行操作。 比如下面车间工人在排队使用机器的例子: import java.util.concurrent.Semaphore; public class SemaphoreTest { public static void main(String[] args) { int N = 8; //工人数 Semaphore semaphore = new Semaphore(5); //机器数目 for(int i=0;i new Worker(i, semaphore).start(); } } static class Worker extends Thread{ private int num; private Semaphore semaphore; public Worker(int num,Semaphore semaphore){ this.num = num; this.semaphore = semaphore; } @Override public void run() { try { semaphore.acquire(); System.out.println("工人"+this.num+"占用一个机器在生产..."); Thread.sleep(2000); System.out.println("工人"+this.num+"释放出机器"); semaphore.release(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } 输出: 工人0占用一个机器在生产... 工人1占用一个机器在生产... 工人2占用一个机器在生产... 工人3占用一个机器在生产... 工人4占用一个机器在生产... 工人1释放出机器 工人0释放出机器 工人4释放出机器 工人5占用一个机器在生产... 工人2释放出机器 工人7占用一个机器在生产... 工人3释放出机器 工人6占用一个机器在生产... 工人5释放出机器 工人6释放出机器 工人7释放出机器 总结 CountDownLatch 可以实现计数等待,主要用于某个线程等待其他几个线程 CyclicBarrier 实现循环栅栏,主要用于多个线程同时等待其他线程 Semaphore 信号量,主要强调只有某些个数量的线程能拿到资源执行 参考 Java并发编程:CountDownLatch、CyclicBarrier和 Semaphore
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