CyclicBarrier、CountDownLatch、Semaphore 的用法

迷南。 2024-03-22 18:34 10阅读 0赞

**CyclicBarrier****、****CountDownLatch****、****Semaphore** **的用法**

**CountDownLatch\***（线程计数器 ）\*\*

CountDownLatch类位于java.util.concurrent包下，利用它可以实现类似计数器的功能。比如有一个任

务 A，它要等待其他 4 个任务执行完毕之后才能执行，此时就可以利用 CountDownLatch 来实现这种功

能了。

final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2); new Thread()

\{public void run() \{

System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行");Thread.sleep(3000);

System.out.println("子线

程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");

latch.countDown();

\};\}.start();

new Thread()\{ public void run() \{

System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行");

Thread.sleep(3000);

System.out.println("子线

程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");

latch.countDown();

\};\}.start();

System.out.println("等待 2 个子线程执行完毕...");

latch.await();

System.out.println("2 个子线程已经执行完毕");

System.out.println("继续执行主线程");

\}

**CyclicBarrier\***（回环栅栏\-等待至 barrier 状态再全部同时执行）\*\*

字面意思回环栅栏，通过它可以实现让一组线程等待至某个状态之后再全部同时执行。叫做回环是因为

当所有等待线程都被释放以后，CyclicBarrier 可以被重用。我们暂且把这个状态就叫做 barrier，当调用

await()方法之后，线程就处于 barrier 了。

CyclicBarrier 中最重要的方法就是 await 方法，它有 2 个重载版本：

1. public int await()：用来挂起当前线程，直至所有线程都到达 barrier 状态再同时执行后续任务；

2. public int await(long timeout, TimeUnit unit)：让这些线程等待至一定的时间，如果还有线程没

有到达 barrier 状态就直接让到达 barrier 的线程执行后续任务。

具体使用如下，另外 CyclicBarrier 是可以重用的。

public static void main(String\[\] args) \{ int N = 4;

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(N); for(int

i=0;i<N;i++) new Writer(barrier).start();

\}

static class Writer extends Thread\{ private CyclicBarrier

cyclicBarrier; public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier) \{

this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;

\}

@Override public void run() \{ try \{

Thread.sleep(5000); //以睡眠来模拟线程需要预定写入数据操作

System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕，等待其他线程

写入完毕");

cyclicBarrier.await();

\} catch (InterruptedException e) \{

e.printStackTrace();

\}catch(BrokenBarrierException e)\{

e.printStackTrace();

\}

System.out.println("所有线程写入完毕，继续处理其他任务，比如数据操作");

\}

\}

**Semaphore\***（信号量\-控制同时访问的线程个数）\*\*Semaphore 翻译成字面意思为 信号量，Semaphore 可以控制同时访问的线程个数，通过 acquire() 获

取一个许可，如果没有就等待，而 release() 释放一个许可。

Semaphore 类中比较重要的几个方法：

1. public void acquire(): 用来获取一个许可，若无许可能够获得，则会一直等待，直到获得许可。

2. public void acquire(int permits):获取 permits 个许可

3. public void release() \{ \} :释放许可。注意，在释放许可之前，必须先获获得许可。

4. public void release(int permits) \{ \}:释放 permits 个许可

上面 4 个方法都会被阻塞，如果想立即得到执行结果，可以使用下面几个方法

1. public boolean tryAcquire():尝试获取一个许可，若获取成功，则立即返回 true，若获取失败，则

立即返回 false

2. public boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit):尝试获取一个许可，若在指定的时间内

获取成功，则立即返回 true，否则则立即返回 false

3. public boolean tryAcquire(int permits):尝试获取 permits 个许可，若获取成功，则立即返回

true，若获取失败，则立即返回 false

4. public boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit): 尝试获取 permits 个许

可，若在指定的时间内获取成功，则立即返回 true，否则则立即返回 false

5. 还可以通过 availablePermits()方法得到可用的许可数目。

例子：若一个工厂有5 台机器，但是有8个工人，一台机器同时只能被一个工人使用，只有使用完了，其

他工人才能继续使用。那么我们就可以通过 Semaphore 来实现：

CountDownLatch 和 CyclicBarrier 都能够实现线程之间的等待，只不过它们侧重点不 同；

CountDownLatch 一般用于某个线程 A 等待若干个其他线程执行完任务之后，它才

执行；而 CyclicBarrier 一般用于一组线程互相等待至某个状态，然后这一组线程再同时执行；另外，

CountDownLatch 是不能够重用的，而 CyclicBarrier 是可以重用的。

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