Java并发编程的艺术（九）——闭锁、同步屏障和信号量

闭锁：CountDownLatch

使用场景

当前线程需要等待若干条线程执行完毕后，才能继续执行的情况。

也可以是若干个步骤执行完毕后的情况。

使用方法

初始化闭锁的时候，填入计数值，然后等待其他线程或者步骤对计数值进行操作减减。当计数值变为0的时候，线程就会从闭锁的await()方法处继续执行。

不能将计数值的参数设置为0，因为这样就毫无意义。

使用示例

// 初始化闭锁，并设置资源个数
CountDownLatch c = new CountDownLatch(2);

Thread t1 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        // 加载资源1
        loadSomething();
        // 本资源加载完后，计数值-1
        c.countDown();
    }
} ).start();

Thread t2 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        // 加载资源2
        loadSomething();
        // 本资源加载完后，计数值-1
        c.countDown();
    }
} ).start();

Thread t3 = new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
        // 线程阻塞，等待计数值为0
        c.await();
        // 当闭锁计数值为0时，await返回，执行接下来的任务
        dosomething();
    }
} ).start();

同步屏障：CyclicBarrier

作用

让一组线程中的每一个线程达到一个位置的时候被阻塞，直到最后一个线程到达屏障，所有被阻塞的线程继续运行。

与闭锁的区别

• 闭锁只能阻塞一个线程，目的是为了让当个线程满足某种条件。
• 同步屏障可以满足多个线程同时阻塞，并同时继续执行。

使用方法

在实例化同步屏障的时候，填入线程等待个数，当等待的线程数满足这个数值要求，同步屏障才会释放。

使用示例

// 实例化对象，填入需要等待的线程数和屏障开启的任务
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(10, new Runnable(){
    public void run(){
        //当所有线程准备完毕后触发此任务
    }
});

// 启动10条线程
for( int i=0; i < 10; i++ ) {
    new Thread( new Runnable() {
        public void run() {
            // 等待，（同步屏障数量-1，直到为0时，打开屏障）
            barrier.await();

            dosomething();
        }
    } ).start();
}

信号量：

作用

可以控制访问特定资源的线程数量。

使用方法

示例化对象的时候，填入最大可访问的线程数量。在获取资源之前，调用acquire，获取完毕之后，调用release。

使用示例

// 实例化信号量对象，设置最大访问线程参数为5
Semaphore semaphore = new Semaphore(5);

// 启动 10条线程
for ( int i=0; i < 10; i++ ) {
    new Thread( new Runnbale(){
        public void run(){
            // 获取资源，若此时资源数值为0，则阻塞，当资源数大于0，则继续执行
            semaphore.acquire();
            // 任务代码
            soSomething();
            // 释放资源
            semaphore.release();
        }
    } ).start();
}