JAVA多线程同步计数器

JAVA多线程同步计数器

一、 CountDownLatch

概念

CountDownLatch是一个同步工具类，它允许一个或多个线程等待其他线程一系列操作的完成

CountDownLatch初始化必须给定一个int类型参数count，来表示事件总数。

CountDownLatch提供的主要方法：

方法	说明
await()	使当前线程进入同步队列进行等待，直到latch的值被减到0或者当前线程被中断，当前线程就会被唤醒
await(long timeout, TimeUnit unit)	带超时时间的await()
countDown()	使latch的值减1)，如果减到了0，则会唤醒所有等待在这个latch上的线程
getCount()	获得latch的数值

使用场景：

1. 高并发并行执行（让多个线程等待）
2. 异步执行后回到业务主线程（让一个线程等待）（推荐）

1. 高并发并行执行

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);for (int i = 1; i <= 3; i++) {new Thread(() -> {System.out.println("短跑运动员" + Thread.currentThread().getName() + "准备好了");try {countDownLatch.await();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("短跑运动员" + Thread.currentThread().getName() + "开始奔跑");}, String.valueOf(i)).start();}System.out.println("短跑运动员们进场");Thread.sleep(1000); //睡眠1秒，保证所有子线程创建完毕都进入run方法，执行await()方法countDownLatch.countDown();System.out.println("各就位");System.out.println("预备");System.out.println("鸣枪");
}

短跑运动员们进场
短跑运动员1准备好了
短跑运动员2准备好了
短跑运动员3准备好了
各就位
预备
鸣枪
短跑运动员2开始奔跑
短跑运动员3开始奔跑
短跑运动员1开始奔跑

2. 异步执行后回到业务主线程（推荐）

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3);System.out.println("业务开始分发各个子流程进行处理");for (int i = 1; i <= 3; i++) {new Thread(() -> {System.out.println("业务分支流程" + Thread.currentThread().getName() + "开始处理");countDownLatch.countDown();System.out.println("业务分支流程" + Thread.currentThread().getName() + "处理完成");}, String.valueOf(i)).start();}countDownLatch.await();System.out.println("业务处理结果汇总进行后续处理");
}

业务开始分发各个子流程进行处理
业务分支流程1开始处理
业务分支流程2开始处理
业务分支流程2处理完成
业务分支流程1处理完成
业务分支流程3开始处理
业务分支流程3处理完成
业务处理结果汇总进行后续处理

二、 CyclicBarrier

概念

CyclicBarrier同步工具类，循环屏障，通过它可以让一组线程等待至某个屏障（同步点）之后再全部同步执行。所有线程被释放之后，CyclicBarrierr可以被重新利用

CountDownLatch初始化必须给定一个int类型参数parties，来表示参与屏障等待的线程的总个数。

public static void main(String[] args) {CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(3, ()->{System.out.println("匹配完成");});System.out.println("游戏开始匹配……");for (int i = 0; i < 7; i++) {new Thread(() -> {boolean target = true;System.out.println("玩家" + Thread.currentThread().getName() + "开始匹配");try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}try {cb.await(3, TimeUnit.SECONDS);} catch (Exception e) {target = false;System.out.println("玩家" + Thread.currentThread().getName() + "匹配失败，请重新匹配");} finally {if (target) {System.out.println("玩家" + Thread.currentThread().getName() + "匹配成功,开始游戏");}  }}, String.valueOf(i)).start();}}

游戏开始匹配……
玩家0开始匹配
玩家1开始匹配
玩家2开始匹配
玩家3开始匹配
玩家4开始匹配
玩家5开始匹配
玩家6开始匹配
匹配完成
玩家4匹配成功,开始游戏
玩家5匹配成功,开始游戏
玩家6匹配成功,开始游戏
匹配完成
玩家1匹配成功,开始游戏
玩家3匹配成功,开始游戏
玩家2匹配成功,开始游戏
玩家0匹配失败，请重新匹配

三、 Semaphore

概念

Semaphore信号量，多线程并发控制工具，可以控制同时访问共享资源的线程个数

CountDownLatch初始化必须给定一个int类型参数permits，来表示可以控制同时访问共享资源的线程个数。
CountDownLatch提供的主要方法：

方法	说明
acquire()	获取一个资源许可，如果没有获取到则阻塞
release()	释放一个资源许可
availablePermits()	剩余可获取许可数量

public static void main(String[] args) {Semaphore semaphore = new Semaphore(3);for (int i = 0; i < 5; i++) {new Thread(() -> {try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "来到停车场");if (semaphore.availablePermits() == 0) {System.out.println("车位不足，请耐心等待");}semaphore.acquire();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "成功进入停车场并停好车");Thread.sleep(new Random().nextInt(2000));System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "驶出停车场");semaphore.release();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}, i + "号车").start();}
}

0号车来到停车场
0号车成功进入停车场并停好车
1号车来到停车场
1号车成功进入停车场并停好车
2号车来到停车场
2号车成功进入停车场并停好车
4号车来到停车场
车位不足，请耐心等待
3号车来到停车场
车位不足，请耐心等待
1号车驶出停车场
4号车成功进入停车场并停好车
2号车驶出停车场
3号车成功进入停车场并停好车
0号车驶出停车场
3号车驶出停车场
4号车驶出停车场