Semaphore信号量
简介
它本质上是一个共享锁,限制访问公共资源的线程数目,它也被称为计数信号量
acquire()许可一个线程, Semaphore – 1; 没有可用的许可时,Semaphore=0 ,线程阻塞
release()释放一个线程, Semaphore + 1
示例
public class MySemaphore { public static void main(String[] args) { // 使用线程池 ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool(); // 只允许3个线程同时访问 final Semaphore semp = new Semaphore(3); // 模拟4个客户端访问 for (int index = 0; index < 4; index++) { Runnable run = new Runnable() { public void run() { try { // 获取许可 semp.acquire(); System.out.println("线程"+ Thread.currentThread().getName() + "获得许可:"); // 模拟耗时的任务 for (int i = 0; i < 999999; i++); // 释放许可 semp.release(); System.out.println("线程"+ Thread.currentThread().getName() + "释放许可:"); System.out.println("当前允许进入的任务个数:"+ semp.availablePermits()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }; exec.execute(run); } // 关闭线程池 exec.shutdown(); } }
控制台输出:
线程pool-1-thread-1获得许可: 线程pool-1-thread-2获得许可: 线程pool-1-thread-2释放许可: 当前允许进入的任务个数:2 //总共允许3个许可, 获取两个许可, 释放一个许可, 剩余2个许可 线程pool-1-thread-1释放许可: 当前允许进入的任务个数:2 //释放一个许可, 应该打印出1, 可以看出, Semaphore并不保证线程安全 线程pool-1-thread-3获得许可: 线程pool-1-thread-3释放许可: 当前允许进入的任务个数:2 线程pool-1-thread-4获得许可: 线程pool-1-thread-4释放许可: 当前允许进入的任务个数:3
CyclicBarrier 障碍器
简介
允许一组线程互相等待,到达一个公共的障碍点, 该组任务完成后, 再去完成另外一个任务
在释放等待线程后可以重用,它是循环的barrier
示例
public class MyCyclicBarrier { public static void main(String[] args) { //创建CyclicBarrier对象, 并设置执行完一组5个线程的并发任务后,再执行MainTask任务 CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(5, new MainTask()); new SubTask("A", cb).start(); new SubTask("B", cb).start(); new SubTask("C", cb).start(); new SubTask("D", cb).start(); new SubTask("E", cb).start(); } } /** 最后执行的任务 */ class MainTask implements Runnable { public void run() { System.out.println("......终于要执行最后的任务了......"); } } /** 一组并发任务 */ class SubTask extends Thread { private String name; private CyclicBarrier cb; SubTask(String name, CyclicBarrier cb) { this.name = name; this.cb = cb; } public void run() { System.out.println("[并发任务" + name + "] 开始执行"); for (int i = 0; i < 999999; i++); // 模拟耗时的任务 System.out.println("[并发任务" + name + "] 执行完毕,通知障碍器"); try { // 每执行完一项任务就通知障碍器 cb.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (BrokenBarrierException e) { e.printStackTrace(); } } }
控制台输出:
[并发任务A] 开始执行 [并发任务D] 开始执行 [并发任务C] 开始执行 [并发任务B] 开始执行 [并发任务E] 开始执行 [并发任务B] 执行完毕,通知障碍器 [并发任务E] 执行完毕,通知障碍器 [并发任务D] 执行完毕,通知障碍器 [并发任务A] 执行完毕,通知障碍器 [并发任务C] 执行完毕,通知障碍器 ......终于要执行最后的任务了...... //可以看出执行一组任务后,在执行这个线程任务
CountDownLatch 障碍器
简介
允许1或N个线程等待其他线程完成后在执行
调用了 countDown() 方法,所以在当前计数到达零之前,await 方法会一直受阻塞。之后,会释放所有等待的线程,await 的所有后续调用都将立即返回。这种现象只出现一次——计数无法被重置
示例
public class MyCountDownLatch { public static void main(String[] args) { //启动会议室线程,等待与会人员参加会议 Conference conference = new Conference(3); new Thread(conference).start(); //参会者线程 for(int i = 0 ; i < 3 ; i++){ Participater participater = new Participater("" + i , conference); Thread thread = new Thread(participater); thread.start(); } } } /** 会场类 */ class Conference implements Runnable{ private final CountDownLatch countDown;//障碍器 public Conference(int count){ countDown = new CountDownLatch(count); } /** 与会人员到达 */ public void arrive(String name){ System.out.println(name + "到达....."); //到达一个,锁计数器 - 1, 在计数到达0之前会一直阻塞 countDown.countDown(); System.out.println("还有 " + countDown.getCount() + "位没有到达..."); } @Override public void run() { System.out.println("准备开会,参加会议人员总数为:" + countDown.getCount()); //调用await(),等待所有的与会人员到达 try { countDown.await(); } catch (InterruptedException e) { } System.out.println("所有人员已经到达,会议开始....."); } } /** 参会者类*/ class Participater implements Runnable{ private String name; private Conference conference; public Participater(String name,Conference conference){ this.name = name; this.conference = conference; } @Override public void run() { conference.arrive(name); } }
控制台输出:
准备开会,参加会议人员总数为:3 2到达..... 还有 2位没有到达... 0到达..... 还有 1位没有到达... 1到达..... 所有人员已经到达,会议开始..... 还有 0位没有到达...
Phaser
简介
推荐阅读: http://whitesock.iteye.com/blog/1135457
http://www.2cto.com/kf/201611/560952.html
任务数目是可变的: 可以在任何时间注册新的参与者;并且在抵达屏障点时,可以注销已经注册的参与者
phase和party
phase就是阶段,初值为0:
当所有的线程执行完本轮任务,同时开始下一轮任务时,意味着当前阶段已结束, 进入到下一阶段,phase的值自动加1
party就是线程: party=4就意味着Phaser对象当前管理着4个线程
boolean onAdvance(int phase, int registeredParties) :
1.当此方法返回true时,意味着Phaser被终止, 若此方法返回值为 phase>=3,其含义为当整个线程执行了4个阶段后,程序终止
2.当每一个阶段执行完毕,此方法会被自动调用 ,此方法内的代码会在每个阶段执行完毕时执行
示例: 可变数目的任务
import java.util.Random; import java.util.concurrent.Phaser; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; /** *可变数目: 动态注册和取消 * *示例: * 在旅游过程中,有可能很凑巧遇到几个朋友, * 然后他们听说你们在旅游,所以想要加入一起继续接下来的旅游. * 也有可能,在旅游过程中,突然其中有某几个人临时有事,想退出这次旅游了 */ public class MyPhaser_5 { public static void main(String[] args) { final int num = 3; Phaser phaser = new Phaser(num){ /** * 如果该方法返回true,那么Phaser会被终止, 默认实现是在注册任务数为0时返回true * phase : 阶段数 * registeredParties : 注册的线程数 */ @Override protected boolean onAdvance(int phase, int registeredParties) { System.out.println("" + getArrivedParties() + "个人都到齐了,第" + (phase + 1) + "次集合 \n"); return phase >= num; } }; new Thread(new TourismRunnable(phaser),"小明").start(); new Thread(new TourismRunnable(phaser),"小刚").start(); new Thread(new TourismRunnable(phaser),"小红").start(); } } /** 旅行线程 */ class TourismRunnable implements Runnable{ Phaser phaser; /** * 每个线程保存一个朋友计数器,小红第一次遇到一个朋友,取名`小红的朋友0号`,第二次遇到一个朋友,取名为`小红的朋友1号` */ AtomicInteger frientCount = new AtomicInteger(); public TourismRunnable(Phaser phaser) { this.phaser = phaser; } @Override public void run() { switch (phaser.getPhase()){ case 0:if(!goToPoint("出发点")) break; case 1:if(!goToPoint("旅游景点")) break; case 2:if(!goToPoint("酒店")) break; } } /** * @param point 目的地 * @return 返回true,说明还要继续旅游,否则就临时退出了 */ private boolean goToPoint(String point){ try { if(!randomEvent()){ //取消注册 phaser.arriveAndDeregister(); return false; } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "到了" + point); //阻塞 phaser.arriveAndAwaitAdvance(); return true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return false; } /** * 随机事件: 遇到新朋友一起旅游 或者 中途退出旅游 * @return 返回true,说明还要继续旅游,否则就临时退出了 */ private boolean randomEvent() { int random = new Random().nextInt(100); String name = Thread.currentThread().getName(); if (random < 10){ int friendNum = 1; System.out.println("=====================" + name + ":遇到了"+friendNum+"个朋友,要一起去旅游"); new Thread(new TourismRunnable(phaser), name + "的朋友" + frientCount.incrementAndGet() + "号").start(); //注册 phaser.bulkRegister(friendNum); }else if(random > 80){ System.out.println("=====================" + name + ":突然有事要离开一下,不和他们继续旅游了"); return false; } return true; } }
时间: 2024-10-29 19:05:33