CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore多线程协助操作API

秒速五厘米 2022-10-29 07:50 86阅读 0赞

**目录**

Semaphore信号量

CountDownLatch协助线程

CyclicBarrier 循环利用

总结

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***主要说一下应用场景***

# Semaphore信号量 #

场景:Semaphore 许可证
    1、可以限制每个资源同时处理能力 比如：一个API接口、限制只能同时两个线程响应请求，其余的线程需要等待
    处理逻辑：
     a.获取线程之后semaphore.acquire() -- 如果没有获取，则会阻塞
     b.用完之后释放 semaphore.release();

场景1：一个API接口，限制同时只能两个线程想相应请求，针对单机版本，可以做限流处理。

public class SemaphoreDemo01 {
    
        static Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
    
        /**
         * Semaphore 许可证
         * 1、可以限制每个资源同时处理能力 比如：一个API接口、限制只能同时两个线程响应请求，其余的线程需要等待
         * 处理逻辑：
         * a.获取线程之后semaphore.acquire() -- 如果没有获取，则会阻塞
         * b.用完之后释放 semaphore.release();
         * @param args
         */
        public static void main(String[] args) {
            ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                int  finalInt = i ;
                executorService.submit(() -> {
                    try {
                        // 获取许可证 如果没有获取，则会阻塞
                        semaphore.acquire();
    //                    semaphore.acquire(2); // 可以一次性获取2个授权
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到许可证，耗时2 s");
                    try {
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("慢服务执行完成："+Thread.currentThread().getName());
                    // 释放许可证
                    semaphore.release();
                });
            }
            executorService.shutdown();
        }
    }

# CountDownLatch协助线程 #

**两种用法：**允许一个或多个线程，等待其他一组线程完成操作，再继续执行。

**场景1**：eg: 比如去查询外部接口API,多个不同类型的API都需要请求

跑步为例，所有runner都需要等待裁判员枪响之后才开始运动

public class CountDownLatchDemo03 {
    
        /**
         * 运动员 到达终点、所有场景统一汇合之后然后进行
         */
       static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10);
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                int finalInt = i ;
                executorService.submit(()->{
                    try {
                        Thread.sleep((long) (Math.random()*100));
                        countDownLatch.countDown();
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("第" + finalInt + "号 到达终点 ");
                });
            }
            System.out.println("等待所有运动员跑完");
            countDownLatch.await();
            System.out.println("所有人都跑完了");
            executorService.shutdown();
        }
    
    }

**场景2**

*  运动员到达终点时，需要知道是否已经所有运动员已经到场了
 *  程序中，比如买机票，针对同一个行程，从不同的航空公司获取对应的票价返回给前端。

public class CountDownLatchDemo03 {
    
        /**
         * 运动员 到达终点
         */
       static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10);
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                int finalInt = i ;
                executorService.submit(()->{
                    try {
                        Thread.sleep((long) (Math.random()*100));
                        countDownLatch.countDown();
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("第" + finalInt + "号 到达终点 ");
                });
            }
            System.out.println("等待所有运动员跑完");
            countDownLatch.await();
            System.out.println("所有人都跑完了");
            executorService.shutdown();
        }
    
    }

# CyclicBarrier 循环利用 #

场景: 多人骑行车、多人坐船

eg:

比如去海边游玩，三人自行车、需要等待三人才能开始,下大巴车之后到海边有一段距离（需要步行，每个人的速度不一样），所以就出现了必须要三个人之后才能启动自行车

public class CyclicBarrierDemo01 {
    
        // 参数构建 还可以添加其他的
       // 方式1// private static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(4);
       // 方式2 循环一次(在开闸的时候) 打印一次
        private static CyclicBarrier cyclicBarrier =  new CyclicBarrier(4,()->{
            System.out.println("凑够人数了。 出发！");
        });
    
        public static void main(String[] args) {
            ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
            for (int i = 0; i < 16; i++) {
                int finalInt = i ;
                System.out.println("第" + finalInt +" 前往，等待启动");
                executorService.submit(()->{
                    try {
                        Thread.sleep((long) (Math.random()*1000));
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("第" + finalInt +" 到达驿站，等待启动");
                    try {
                        cyclicBarrier.await(10, TimeUnit.SECONDS);// 当不足时，超过时间区间。则会抛出异常
                        System.out.println("第" + finalInt +" 开始骑车");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    } catch (BrokenBarrierException e) {
                        e.printStackTrace();
                    } catch (TimeoutException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                });
            }
            executorService.shutdown();
        }
    
    }

# 总结 #

# Semaphore 信号量
    1、控制用户请求的数量。比如限制2个线程进入，其余的线程则需要等待，直到某个线程完成才会重新进入新的线程工作
    # CountDownLatch 
    用法1：
      主线程等待-多个子线程执行完成之后一起执行
       eg: 比如去查询外部接口API,多个不同类型的API都需要请求， 
       **1.api1 2.api2 3.api3**
       一般做法： 一次调用api1、api2、api3
       同时调用 ：多线程调用api1、api2、api3
       最后主线程等待即可
       
    用法2：
      多个线程等待某一个线程信号，同时开始执行
        eg: 同时5个线程同时争夺某个资源
        一般在测试类中使用
    
    # CyclicBarrier 循环使用场景
    场景：
      比如 划船，必须4个人一组，否则不允许开船，并且可以循环执行

代码连接地址 [demo链接][demo]

[demo]: https://github.com/xinyanggit/example_demo_parent/tree/master/thread-exec/src/main/java/com/yx/test/semaphore