JUC并发包的源代码深入剖析饥人谷技术博客Java-多线程

Jdk并发线程处理CountDownLatch、CyclicBa

2020-05-20  本文已影响0人  水煮鱼又失败了

目录

[TOC]

Java并发包提供了三个类,处理并发线程:CountdownLatch、Semaphore、CyclicBarrier。

1. CountDownLatch

1.1 描述

1.2 业务场景

某个业务场景,程序需要分成很多线程一起执行,当全部子任务执行完成后(每个任务执行完,执行一次countDown,让计数器减1),再继续执行主程序后续的操作。

如并行计算,处理的数据量很大,将任务拆分成多个子任务,等所有子任务都完成后,父任务再拿到所有自认为的运算结果进行汇总。

1.3 代码

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    AtomicInteger result=new AtomicInteger(0);
    int count=5;
    CountDownLatch countDownLatch=new CountDownLatch(5);
    for(int i=0;i<count;i++){
        new Thread(() -> {
            try {
                //业务逻辑...
                result.addAndGet(10);
                System.out.println(Thread.currentThread());
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }finally {
                //保证计数器能顺利减1,否则父线程将一直阻塞
                countDownLatch.countDown();
            }
        }).start();
    }
    //阻塞,等待计数器减为0
    countDownLatch.await();
    System.out.println("执行结果:"+result);
}

执行结果:

Thread[Thread-0,5,main]
Thread[Thread-1,5,main]
Thread[Thread-2,5,main]
Thread[Thread-3,5,main]
Thread[Thread-4,5,main]
执行结果:50

2. CyclicBarrier

2.1 说明

核心方法:

2.2 应用

2.3 代码

public class CyclicBarrierTest {
    /**
     * 执行数量5,配置执行后回调线程
     */
    public static CyclicBarrier cyclicBarrier=new CyclicBarrier(5,() -> {
        System.out.println("----------满足要求 call back thread----------");
    });
    
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        for(int i=0;i<5;i++){
            new Thread(()->{
                try {
                    System.out.println("进入线程:"+Thread.currentThread());
                    Thread.sleep(Long.valueOf(new Random().nextInt(3000)));
                    System.out.println("线程前置方法执行结束:"+Thread.currentThread());
                    //await会导致当前线程阻塞,当调用次数达到设置的值时,所有阻塞的线程将全部执行
                    cyclicBarrier.await();
                    System.out.println("满足条件,离开线程:"+Thread.currentThread());
                }catch (Exception e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
        //父线程并不会阻塞
        System.out.println("主线程结束");
    }
}

执行结果:

主线程结束
进入线程:Thread[Thread-3,5,main]
进入线程:Thread[Thread-0,5,main]
进入线程:Thread[Thread-2,5,main]
进入线程:Thread[Thread-1,5,main]
进入线程:Thread[Thread-4,5,main]
线程前置方法执行结束:Thread[Thread-1,5,main]
线程前置方法执行结束:Thread[Thread-4,5,main]
线程前置方法执行结束:Thread[Thread-0,5,main]
线程前置方法执行结束:Thread[Thread-3,5,main]
线程前置方法执行结束:Thread[Thread-2,5,main]
----------满足要求 call back thread----------
满足条件,离开线程:Thread[Thread-2,5,main]
满足条件,离开线程:Thread[Thread-1,5,main]
满足条件,离开线程:Thread[Thread-4,5,main]
满足条件,离开线程:Thread[Thread-0,5,main]
满足条件,离开线程:Thread[Thread-3,5,main]

3. Semaphore

3.1 说明

核心方法:

3.2 应用

特别适用于要求一个并发任务最多有几个线程执行的情况。

3.3 代码

3.1.1 获取一个许可
public static void main(String[] args) {
    //最多允许2个线程执行
    Semaphore semaphore=new Semaphore(2);
    for(int i=0;i<3;i++){
        new Thread(()->{
            try {
                //获取许可
                semaphore.acquire();
                //执行业务操作...
                System.out.println(Thread.currentThread()+"----拿到许可"+LocalTime.now()); 
                Thread.sleep(Long.valueOf(new Random().nextInt(3000)));
                //释放许可
                semaphore.release();
                System.out.println(Thread.currentThread()+"----释放许可"+LocalTime.now()); 
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
    }
    System.out.println("执行结束");
}

执行结果:

执行结束
Thread[Thread-0,5,main]----拿到许可13:12:49.252
Thread[Thread-1,5,main]----拿到许可13:12:49.252
Thread[Thread-1,5,main]----释放许可13:12:49.906
Thread[Thread-2,5,main]----拿到许可13:12:49.906
Thread[Thread-2,5,main]----释放许可13:12:49.980
Thread[Thread-0,5,main]----释放许可13:12:51.535
3.1.2 获取多个许可
public static void main(String[] args) {
    //最多允许4个线程执行
    Semaphore semaphore=new Semaphore(4);
    for(int i=0;i<3;i++){
        new Thread(()->{
            try {
                //获取两个许可
                semaphore.acquire(2);
                //执行业务操作...
                System.out.println(Thread.currentThread()+"----拿到许可"+LocalTime.now()); 
                Thread.sleep(Long.valueOf(new Random().nextInt(3000)));
                //释放两个许可
                semaphore.release(2);
                System.out.println(Thread.currentThread()+"----释放许可"+LocalTime.now()); 
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
    }
    System.out.println("执行结束");
}

执行结果:

执行结束
Thread[Thread-1,5,main]----拿到许可13:10:32.917
Thread[Thread-0,5,main]----拿到许可13:10:32.917
Thread[Thread-1,5,main]----释放许可13:10:33.208
Thread[Thread-2,5,main]----拿到许可13:10:33.208
Thread[Thread-2,5,main]----释放许可13:10:35.031
Thread[Thread-0,5,main]----释放许可13:10:35.491
3.1.3 尝试获取许可
public static void main(String[] args) {
    //最多允许2个线程执行
    Semaphore semaphore=new Semaphore(2);
    for(int i=0;i<5;i++){
        new Thread(()->{
            try {
                //获取许可
                if(semaphore.tryAcquire()){
                    //执行业务操作...
                    System.out.println(Thread.currentThread()+"----拿到许可"+LocalTime.now()); 
                    Thread.sleep(100);
                    //释放许可
                    semaphore.release();
                    System.out.println(Thread.currentThread()+"----释放许可"+LocalTime.now()); 
                }else{
                    System.out.println(Thread.currentThread()+"----"+"未获取许可,放弃"+LocalTime.now());
                }
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
    }
    System.out.println("执行结束");
}

执行结果:

执行结束
Thread[Thread-4,5,main]----未获取许可,放弃13:22:01.626
Thread[Thread-2,5,main]----未获取许可,放弃13:22:01.626
Thread[Thread-1,5,main]----拿到许可13:22:01.626
Thread[Thread-3,5,main]----未获取许可,放弃13:22:01.626
Thread[Thread-0,5,main]----拿到许可13:22:01.626
Thread[Thread-0,5,main]----释放许可13:22:01.727
Thread[Thread-1,5,main]----释放许可13:22:01.727
3.1.4 指定时间内尝试获取许可
public static void main(String[] args) {
    //最多允许2个线程执行
    Semaphore semaphore=new Semaphore(2);
    for(int i=0;i<5;i++){
        new Thread(()->{
            try {
                //获取许可
                if(semaphore.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)){
                    //执行业务操作...
                    System.out.println(Thread.currentThread()+"----"+LocalTime.now()+"----拿到许可"); 
                    Thread.sleep(Long.valueOf(new Random().nextInt(3000)));
                    //释放许可
                    semaphore.release();
                    System.out.println(Thread.currentThread()+"----"+LocalTime.now()+"----释放许可"); 
                }else{
                    System.out.println(Thread.currentThread()+"----"+LocalTime.now()+"----1秒内未获取许可,放弃");
                }
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
    }
    System.out.println("执行结束");
}

执行结果:

执行结束
Thread[Thread-3,5,main]----13:24:29.752----拿到许可
Thread[Thread-2,5,main]----13:24:29.752----拿到许可
Thread[Thread-2,5,main]----13:24:30.088----释放许可
Thread[Thread-0,5,main]----13:24:30.088----拿到许可
Thread[Thread-4,5,main]----13:24:30.732----1秒内未获取许可,放弃
Thread[Thread-1,5,main]----13:24:30.733----1秒内未获取许可,放弃
Thread[Thread-3,5,main]----13:24:31.929----释放许可
Thread[Thread-0,5,main]----13:24:32.340----释放许可

4. 补充(引用其他网友)

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