并发编程基础-辅助类
# 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 (opens new window)
java.util.concurrent
CountDownLatch
类可以设置一个计数器,然后通过countDown
方法来进行-1
的操作,使用 awai
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
CountDownLatch可以理解为-1操作。
示例: 6 个同学陆续离开教室后值班同学才可以关门。
普通形式
public class CountDownLatchDemo {
/**
* 6个同学陆续离开教室之后,班长锁门
* @param args
* @throws InterruptedException
*/
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 6个同学陆续离开教室之后
for (int i = 1; i <=6; i++) {
new Thread(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 号同学离开了教室");
},String.valueOf(i)).start();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 值班同学锁门走人了");
}
}
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结果:
点击查看
2 号同学离开了教室
6 号同学离开了教室
5 号同学离开了教室
4 号同学离开了教室
main 值班同学锁门走人了
3 号同学离开了教室
1 号同学离开了教室
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CountDownLatch 改进
/**
* 演示 CountDownLatch
*/
public class CountDownLatchDemo {
/**
* 6个同学陆续离开教室之后,班长锁门
* @param args
* @throws InterruptedException
*/
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 创建CountDownLatch对象,设置初始值
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(6);
// 6个同学陆续离开教室之后
for (int i = 1; i <=6; i++) {
new Thread(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 号同学离开了教室");
//计数 -1
countDownLatch.countDown();
},String.valueOf(i)).start();
}
//等待
countDownLatch.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 值班同学锁门走人了");
}
}
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结果:
点击查看
1 号同学离开了教室
6 号同学离开了教室
4 号同学离开了教室
5 号同学离开了教室
3 号同学离开了教室
2 号同学离开了教室
main 值班同学锁门走人了
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# 2. 循环栅栏 CyclicBarrier (opens new window)
java.util.concurrent
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+1
操作。
示例: 7 颗龙珠就可以召唤神龙
/**
* 集齐7颗龙珠就可以召唤神龙
*/
public class CyclicBarrierDemo {
/**
* 创建固定值
*/
private static final int NUMBER = 7;
public static void main(String[] args) {
// 创建CyclicBarrier
CyclicBarrier cyclicBarrier =
new CyclicBarrier(NUMBER, () -> {
System.out.println("*****集齐7颗龙珠就可以召唤神龙*****");
});
// 集齐七颗龙珠过程
for (int i = 1; i <= 7; i++) {
new Thread(() -> {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 星龙被收集到了");
// 等待
cyclicBarrier.await();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}, String.valueOf(i)).start();
}
}
}
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结果:
点击查看
1 星龙被收集到了
4 星龙被收集到了
6 星龙被收集到了
5 星龙被收集到了
3 星龙被收集到了
2 星龙被收集到了
7 星龙被收集到了
*****集齐7颗龙珠就可以召唤神龙*****
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7
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当循环数改为6时候
public class CyclicBarrierDemo {
/**
* 创建固定值
*/
private static final int NUMBER = 7;
public static void main(String[] args) {
// 创建CyclicBarrier
CyclicBarrier cyclicBarrier =
new CyclicBarrier(NUMBER, () -> {
System.out.println("*****集齐7颗龙珠就可以召唤神龙*****");
});
// 集齐七颗龙珠过程
for (int i = 1; i <= 6; i++) {
new Thread(() -> {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 星龙被收集到了");
// 等待
cyclicBarrier.await();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}, String.valueOf(i)).start();
}
}
}
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结果:
1 星龙被收集到了
6 星龙被收集到了
5 星龙被收集到了
4 星龙被收集到了
3 星龙被收集到了
2 星龙被收集到了
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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。
# 3. 信号灯 Semaphore (opens new window)
java.util.concurrent
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
示例: 抢车位, 6 部汽车 3 个停车位
/**
* 6辆汽车,停3个车位
*/
public class SemaphoreDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建Semaphore,设置许可数量
Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
//模拟6辆汽车
for (int i = 1; i <=6; i++) {
new Thread(()->{
try {
// 抢占
semaphore.acquire();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 抢到了车位");
// 设置随机停车时间
TimeUnit.SECONDS.sleep(new Random().nextInt(5));
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ------离开了车位");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 释放
semaphore.release();
}
},String.valueOf(i)).start();
}
}
}
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结果
点击查看
1 抢到了车位
2 抢到了车位
3 抢到了车位
3 ------离开了车位
4 抢到了车位
2 ------离开了车位
1 ------离开了车位
5 抢到了车位
6 抢到了车位
5 ------离开了车位
4 ------离开了车位
6 ------离开了车位
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