前言:
现在大家对“java 并发工具”大概比较关注,同学们都需要知道一些“java 并发工具”的相关资讯。那么小编在网络上汇集了一些关于“java 并发工具””的相关文章,希望姐妹们能喜欢,姐妹们一起来了解一下吧!在 JDK1.5 后,推出了几个并发的工具类,位于 JUC(java.util.concurrent)包下。
CountDownLatch
CountDownLatch 类是使一个线程等待其他线程各自执行完毕后再执行。
类似于现实中某个活动需要等到全部人齐了才可以开始。
实现原理:
基于 AQS 的共享模式。
从ReentrantLock的实现看AQS的原理及应用
这个类是一个同步计数器,主要用于线程间的控制。当 CountDownLatch 的 count 计数 > 0 时,本线程的 await() 会造成阻塞,直到 count 变为 0,开始执行本线程。
package test;import java.util.concurrent.CountDownLatch;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class Test1 { public static void main(String[] args) { final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2); // 计数器初始化为 2,要等两个线程执行完毕 System.out.println("主线程开始执行"); ExecutorService es1 = Executors.newSingleThreadExecutor(); es1.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { Thread.sleep(3000); System.out.println("子线程:" + Thread.currentThread().getName() + "执行"); }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } latch.countDown(); // 使计数器减一 } }); ExecutorService es2 = Executors.newSingleThreadExecutor(); es2.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { Thread.sleep(3000); }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } System.out.println("子线程:" + Thread.currentThread().getName() + "执行"); latch.countDown(); } }); System.out.println("等待两个线程执行完毕"); try { latch.await(); // 主线程挂起,等待两个线程执行完 }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } System.out.println("两个子线程都执行完毕,继续执行主线程"); }}主线程开始执行 等待两个线程执行完毕 子线程:pool-2-thread-1执行 子线程:pool-1-thread-1执行 两个子线程都执行完毕,继续执行主线程CyclicBarrier
与 CountDownLatch 功能一样,不过它可以重复循环,而 CountDownLatch 只能执行一次。
实现原理:
基于 ReentrantLock 和 Condition
//同步操作锁private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();//线程拦截器private final Condition trip = lock.newCondition();//每次拦截的线程数private final int parties;//换代前执行的任务private final Runnable barrierCommand;//表示栅栏的当前代private Generation generation = new Generation();//计数器private int count;//静态内部类Generationprivate static class Generation { boolean broken = false;上面贴出了 CyclicBarrier 所有的成员变量,可以看到 CyclicBarrier 内部使通过条件 trip 来对线程进行阻塞。并且其内部维护了两个 int 型变量 parites 和 count,parties 表示每次拦截的线程数,该值在构造时进行赋值。count 是内部计数器,他的初始值和 parties 相同,以后随着每次 await 方法的调用而减一,直到减为零将唤醒主线程。CyclicBarrier 有一个静态内部类 Generation,该类的对象代表栅栏的当前代,就像玩游戏时代表的本局游戏,利用它可以实现循环等待。barrierCommand 表示换代前执行的任务,当 count 减为零时表示本局游戏结束,需要转到下一局。在转到下一局游戏之前,利用它可以实现循环等待。
package test;import java.util.concurrent.CyclicBarrier;public class Test2 { static class TaskThread extends Thread{ CyclicBarrier barrier; public TaskThread(CyclicBarrier barrier){ this.barrier = barrier; } @Override public void run(){ try{ Thread.sleep(100); System.out.println(getName() + "到达栅栏 A"); barrier.await(); // 等待所有线程都执行到这,才执行主线程 System.out.println(getName() + "冲破栅栏 A"); // 主线程完成后继续执行 Thread.sleep(2000); System.out.println(getName() + "到达栅栏 B"); barrier.await(); System.out.println(getName() + "冲破栅栏 B"); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } } public static void main(String[] args) { int threadNum = 5; CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(threadNum, new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "完成任务"); } }); for (int i = 0; i < threadNum; i++) { new TaskThread(barrier).start(); } }}Semaphore
该类用于控制信号量的个数,可以控制同时访问资源的线程个数,并提供了同步机制。例如,实现一个文件允许的并发访问数。
Semaphore 的主要方法:
acquire():从此信号量中获取一个许可,若已超过许可量,则阻塞此请求线程。release():释放一个许可,将其返回给信号量。availablePermits():返回此信号量中当前可用的许可数。hasQueuedThreads():查询是否有线程正在等待获取。
package test;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.Semaphore;public class Test { public static void main(String[] args) { ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool(); final Semaphore sp = new Semaphore(3); // 创建 Semaphore 信号量,初始化许可大小为3 for (int i = 0; i < 10; i++) { try { Thread.sleep(100); }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } Runnable runnable = new Runnable() { @Override public void run() { try { sp.acquire(); // 请求获取许可,如果有可获取许可,则继续往下指向,许可数减一。 } catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "进入,当前已有" + (3 - sp.availablePermits()) + "个并发") ; try{ Thread.sleep((long)(Math.random() * 10000)); }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "即将离开"); sp.release(); // 释放许可证,许可数+1 } }; service.execute(runnable); } }}Exchanger
这个类用于交换数据,只能用于两个线程。当一个线程运行到 exchange() 方法时会阻塞,另一个线程运行到 exchange() 时,两者交换数据,然后执行后面的程序。
package test;import java.util.concurrent.Exchanger;public class Test3 { static class Producer extends Thread{ // 生产者线程 private Exchanger<Integer> exchanger; // 交换标志 private static int data = 0; Producer(String name, Exchanger<Integer> exchanger){ super("Producer-" + name); this.exchanger = exchanger; } @Override public void run(){ for (int i = 1; i < 5; i++) { try { Thread.sleep(1000); data = i; System.out.println(getName() + "交换前:" + data); data = exchanger.exchange(data); // 将此 data 与 消费者的 data 进行交换 System.out.println(getName() + "交换后:" + data); }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } } } } static class Consumer extends Thread{ // 消费者线程 private Exchanger<Integer> exchanger; // 交换标志 private static int data = 0; Consumer(String name, Exchanger<Integer> exchanger){ super("Consumer-" + name); this.exchanger = exchanger; } @Override public void run(){ while(true){ data = 0; System.out.println(getName() + "交换前:" + data); try{ data = exchanger.exchange(data); // 将此 data 与生产者的 data 进行交换,因为先执行到这,会阻塞知道生产者执行到交换 }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } System.out.println(getName() + "交换后:" + data); } } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Exchanger<Integer> exchanger = new Exchanger<>(); new Producer("", exchanger).start(); new Consumer("", exchanger).start(); Thread.sleep(7000); }}
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