1、总览
- CountDownLatch允许一个或多个线程等待某些操作完成
- Semaphore Java版本的信号量实现
- CyclicBarrier 一种辅助性的同步结构，允许多个线程等待到达某个屏障
- Exchanger 在线程间交换数据的一种手段
2、CountDownLatch
当一个或多个线程需要等待其他线程完成操作时，就可以使用CountDownLatch了，当然，最简单的你也可以使用join方法
2.1、join
public class JoinTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread parser1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
}
});
Thread parser2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("parser2 finish");
}
});
parser1.start();
parser2.start();
parser1.join();
parser2.join();
System.out.println("all parser finish");
}
}
join线程用于让当前执行线程等待join线程执行结束，其实现原理是不停检查join线程是否存活，如果join线程存活则让当期线程永远等待。其中wait(0)表示永远等待下去。知道join线程中止后，线程的this.notifyAll()方法会被调用，调用notifyAll()方法是在JVM中实现的。
2.1、CountDownLatch实现
CountDownLatch更为巧妙的实现了这个需求，并且比join的功能更为强大。
public class CountDownLatchTest {
static CountDownLatch c = new CountDownLatch(2);
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(1);
c.countDown();
System.out.println(2);
c.countDown();
}
}).start();
c.await();
System.out.println("3");
}
}
构造函数接收一个int类型的参数作为计数器，N这里指可能要等待的点。
当调用countDwon方法时，N减一，await方法则会阻塞当前线程，知道N变成0。await方法还有一个带指定时间的重载方法await（long time,TimeUnit unit)，等待时间结束后，就不在阻塞当前线程。
关于实现，在前面一篇有提到，这里就不在赘述。
3、CyclicBarrier
字面意思是可循环使用的屏障，他要做的事情是让一组线程到达一个屏障时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障时，屏障才会开门，所有被屏障拦截的线程才会继续运行。
3.1、CyclicBarrier的使用
CyclicBarrier要拦截的线程数在构造方法中声明，每个线程调用await方法通知CyclicBarrier已到达屏障，然后当前线程被阻塞。
public class CyclicBarrierTest {
static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2);
public static void main(String[] args){
new Thread(new Runnable(){
public void run(){
try {
c.await();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(1);
}
}).start();
try {
c.await();
} catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println(2);
}
}
CyclicBarrier还提供一个更高级的构造函数CyclicBarrier（int parties,Runnable barrierAction）,用于在线程到达屏障时，优先执行barrierAction，以方便处理更复杂的业务场景。
3.2、CyclicBarrier和CountDownLatch的区别
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。所以CyclicBarrier能处理更为复杂的业务场景。例如，如果计算发生错误，可以重置计数
器，并让线程重新执行一次。
CyclicBarrier还提供其他有用的方法，比如getNumberWaiting方法可以获得Cyclic-Barrier
阻塞的线程数量。isBroken()方法用来了解阻塞的线程是否被中断。
4、semaphore
Semaphore（信号量）是用来控制同时访问特定资源的线程数量，它通过协调各个线程，以保证合理的使用公共资源。
public class SemaphoreTest {
private static final int THREAD_COUNT = 30;
private static ExecutorService threadPool =
Executors.newFixedThreadPool(THREAD_COUNT);
private static Semaphore s = new Semaphore(10);
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
for(int i=0;i < THREAD_COUNT;i++){
threadPool.execute(new Runnable(){
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
try {
s.acquire();
System.out.println("sava data!");
Thread.sleep(5000);
s.release();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
});
}
threadPool.shutdown();
}
}
在代码中，虽然有30个线程在执行，但是只允许10个并发执行。Semaphore的构造方法
Semaphore（int permits）接受一个整型的数字，表示可用的许可证数量。Semaphore（10）表示允
许10个线程获取许可证，也就是最大并发数是10。Semaphore的用法也很简单，首先线程使用
Semaphore的acquire()方法获取一个许可证，使用完之后调用release()方法归还许可证。
其他方法
- ·intavailablePermits()：返回此信号量中当前可用的许可证数。
- ·intgetQueueLength()：返回正在等待获取许可证的线程数
- booleanhasQueuedThreads()：是否有线程正在等待获取许可证
- void reducePermits（int reduction）：减少reduction个许可证，是个protected方法
- ·Collection getQueuedThreads()：返回所有等待获取许可证的线程集合，是个protected方法
5、Exchanger
Exchanger（交换者）是一个用于线程间协作的工具类。Exchanger用于进行线程间的数据交
换。它提供一个同步点，在这个同步点，两个线程可以交换彼此的数据。这两个线程通过
exchange方法交换数据，如果第一个线程先执行exchange()方法，它会一直等待第二个线程也
执行exchange方法，当两个线程都到达同步点时，这两个线程就可以交换数据，将本线程生产
出来的数据传递给对方。
public class ExchangerTest {
private static final Exchanger<String> exgr = new Exchanger<String>();
private static ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
public static void main(String[] args) {
threadPool.execute(new Runnable() {
public void run() {
try {
String A = "银行流水A"; // A录入银行流水数据
exgr.exchange(A);
} catch (InterruptedException e) {
}
}
});
threadPool.execute(new Runnable() {
public void run() {
try {
String B = "银行流水B"; // B录入银行流水数据
String A = exgr.exchange("B");
System.out.println("A和B数据是否一致：" + A.equals(B) + "，A录入的是："
+ A + "，B录入是：" + B);
} catch (InterruptedException e) {
}
}
});
threadPool.shutdown();
}
}