CountDownLatch和Semaphore的区别和底层原理
CountDownLatch表示计数器,可以给CountDownLatch设置一个数字,一个线程调用CountDownLatch的await()将会阻塞,其他线程可以调用CountDownLatch的countDown0方法来对CountDownLatch中的数字减一,当数字被减成0后,所有awaft的线程都将被赖醒。
对应的底层原理就是,调用await()方法的线程会利用AQS排队,一旦数字被减为0,则会将AQS中排队的线程依次唤醒。
Semaphore表示信号量,可以设置许可的个数,表示同时允许最多多少个线程使用该信号量,通过acquire()来获取许可,如果没有许可可用则线程阻塞,并通过AQS来排队,可以通过release()方法来释放许可,当某个线程释放了某个许可后,会从AQS中正在排队的第一个线程
开始依次唤醒,直到没有空闲许可。
Countdownlatch
场景1 让多个线程等待:模拟并发,让并发线程一起执行
场景2 让单个线程等待:多个线程(任务)完成后,进行汇总合并
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);
final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println("子线程" + Thread.currentThread().getName() + "开始执行");
Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完成");
latch.countDown();//当前线程调用此方法,则计数减一
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
};
service.execute(runnable);
}
try {
System.out.println("主线程"+Thread.currentThread().getName()+"等待子线程执行完成...");
latch.await();//阻塞当前线程,直到计数器的值为0
System.out.println("主线程"+Thread.currentThread().getName()+"开始执行...");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
CountDownLatch与CyclicBarrier
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一般用于一个或多个线程,等待其他线程执行完任务后,再才执行
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是减计数,计数减为0后不能重用;而CyclicBarrier是加计数,可置0后复用。
Semaphore
经常用于限制获取某种资源的线程数量。
package com.thread.semaphore;
import java.util.concurrent.Semaphore;
class MyThread extends Thread {
private Semaphore semaphore;
public MyThread(String name, Semaphore semaphore) {
super(name);
this.semaphore = semaphore;
}
public void run() {
int count = 3;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " trying to acquire");
try {
semaphore.acquire(count);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " acquire successfully");
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
semaphore.release(count);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " release successfully");
}
}
}
public class SemaphoreDemo {
public final static int SEM_SIZE = 10;
public static void main(String[] args) {
Semaphore semaphore = new Semaphore(SEM_SIZE);
MyThread t1 = new MyThread("t1", semaphore);
MyThread t2 = new MyThread("t2", semaphore);
t1.start();
t2.start();
int permits = 5;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " trying to acquire");
try {
semaphore.acquire(permits);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " acquire successfully");
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
semaphore.release();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " release successfully");
}
}
}
说明:
首先,生成一个信号量,信号量有10个许可,然后,main,t1,t2三个线程获取许可运行
首先,main线程执行acquire操作,并且成功获得许可,之后t1线程执行acquire操作,成功获得许可,之后t2执行acquire操作,由于此时许可数量不够,t2线程将会阻塞,直到许可可用。之后t1线程释放许可,main线程释放许可,此时的许可数量可以满足t2线程的要求,所以,此时t2线程会成功获得许可运行,t2运行完成后释放许可。
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