JAVA多线程之CyclicBarrier 、CountDownLatch 、Semaphore的用法

谁践踏了优雅 2023-07-20 10:34 18阅读 0赞

1.CountDownLatch (线程计数器)

利用CountDownLatch 可以实现类似计数器的功能，比如主线程需要等待5个子线程执行完毕之后才能执行，就可以利用CountDownLatch实现，案例如下：

public class TestThread {
        final static CountDownLatch latch = new CountDownLatch(5); //如果大于num将会造成一直等待
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            //线程数
            int num = 5;
            MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
    
            for(int i=0;i<5;i++){
                new Thread(myRunnable).start();
            }
            latch.await();
            System.out.println("主线程了");
        }
    }
    
    class MyRunnable implements Runnable{
    
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"我是run方法");
            TestThread.latch.countDown();
        }
    }

执行结果：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2NjI0NjYx_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

2.CyclicBarrier(回环栅栏)

回环栅栏的作用就是整合一组线程，在这一组线程全部达到某个状态之后同时执行，其最重要的方法为await()

1.  public int await()：用来挂起当前线程，直至所有线程都到达 barrier 状态再同时执行后续任  
务；  
2.  public int await(long timeout, TimeUnit unit)：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。

案例：

public class TestThread {
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            //线程数
            int num = 5;
            CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(5);    //如果大于num将会造成一直等待
            MyRunnable myRunnable = new MyRunnable(cb);
    
            for(int i=0;i<num;i++){
                new Thread(myRunnable).start();
            }
        }
    }
    
    class MyRunnable implements Runnable{
    
        private CyclicBarrier cb;
    
        public MyRunnable(){}
    
        public MyRunnable(CyclicBarrier cb){
            this.cb = cb;
        }
    
        @Override
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println("业务代码操作完成，等待其他线程执行完毕");
                cb.await();
                System.out.println("所有线程执行完毕");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

执行结果：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2NjI0NjYx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

3.Semaphore(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。

案例：

public class TestThread {
        final static int S_NUM = 1;
        final static Semaphore SP = new Semaphore(S_NUM);
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            //线程数
            int num = 5;
            MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
    
            for(int i=0;i<num;i++){
                new Thread(myRunnable).start();
            }
        }
    }
    
    class MyRunnable implements Runnable{
    
        @Override
        public void run() {
            try {
                TestThread.SP.acquire();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"在执行start");
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"在执行end");
                TestThread.SP.release();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
        }
    }

执行结果（S\_NUM=1时）:

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2NjI0NjYx_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

执行结果（S\_NUM=2时）:

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2NjI0NjYx_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

由S\_NUM=2可以看出Semaphore可以控制线程同时执行数量。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2NjI0NjYx_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230528/506de456f01b4bed8e28eba477dfc2a0.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2NjI0NjYx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20230528/9a7b9eef1711490dbd6a560bdb737278.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2NjI0NjYx_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20230528/fccbfa0945e54a09a0d35b943d8442c1.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2NjI0NjYx_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20230528/c2cead2775554bab90a67a755ae802b4.png