Автор - java-программист из Гуанчжоу. Я только что закончил полгода назад. В свободное время пишу блог. Если вы считаете, что мои статьи хорошо написаны, вы можете подписаться на мой публичный аккаунт WeChat (J2 Binbin), там будет более захватывающий контент. Я начал вести блог в августе 2018 года и надеюсь написать больше простых для понимания технических статей, чтобы поделиться ими с вами в будущем.
talk is cheap,show me the code
JUC на самом деле относится к промежуточной и продвинутой части знаний о потоках, поэтому это также точка знаний, которую интервьюеры любят спрашивать в интервью.Эти знания также могут сравнивать навыки программиста.Сегодня я расскажу вам о CountDownLatch, CyclicBarrier, Semaphore эти очки знаний. Когда эти знания увидят все, не вникайте в детали, как только они всплывут, в первую очередь нужно понять, для чего нужны эти очки знаний, для решения каких задач они используются и для каких бизнес-сценариев подходят заявление. Если вы изучаете эти вещи, не понимая их, вы вскоре забудете их после изучения.
Автор и ранее выкладывал некоторые знания о JUC, но это тоже какой-то демо-код, и я подробно его не изучал.Сегодня я поведу вас: войдите в логово тигра и получите сына тигра.
Защелка
Если вы сравните несколько потоков со спортсменами, CountDownLatch эквивалентен вызывающей стороне пистолета. Пистолет не стреляет, и все потоки находятся в состоянии ожидания. Когда счетчик CountDownLatch становится равным 0
Это эквивалентно звуку выстрелов, и все потоки в это время сходятся воедино. Это похоже на вызов дракона путем сбора всех семи шаров дракона.
1package com.bingo.thread.juc;
2
3/**
4 * Created with IntelliJ IDEA.
5 * Description: 倒时计数器（也叫闭锁）
6 * User: bingo
7 * Date: 2018-11-25
8 * Time: 11:16
9 */
10import java.util.concurrent.CountDownLatch;
11import java.util.concurrent.ExecutorService;
12import java.util.concurrent.Executors;
13
14public class CountDownLatchDemo {
15
16 public static void main(String[]args) throws InterruptedException{
17 final CountDownLatch startGate=new CountDownLatch(1);
18 final CountDownLatch endGate=new CountDownLatch(5);
19 //线程池
20 ExecutorService exce=Executors.newCachedThreadPool();
21 //创建5个线程
22 for(int i=1;i<=5;i++){
23 final int num=i;
24 Thread thread =new Thread(new Runnable() {
25 public void run() {
26 try {
27 System.out.println(num+"号选手准备就绪,等待裁判员哨声响起..");
28 //相当于同步锁Synchronized中的await()方法
29 startGate.await();
30 try {
31 Thread.sleep((long) (Math.random()*10000));
32 } catch (InterruptedException e) {
33 e.printStackTrace();
34 }
35 System.out.println(num+"号选手到达终点..");
36 } catch (InterruptedException e) {
37 e.printStackTrace();
38 }
39 finally{
40 //相当于同步锁Synchronized中的notify()方法,区别在于countDown需要执行5次后才能唤醒await()
41 endGate.countDown();
42 }
43 }
44 });
45 exce.execute(thread);
46 }
47 long start=System.nanoTime();
48 System.out.println("裁判员哨声响起..");
49 Thread.sleep(10000);
50 //唤醒执行startGate.await()的线程,让线程往下执行
51 startGate.countDown();
52 //等待被唤醒,主程序才能继续往下执行,线程中每次执行endGate.countDown()就减1,当为零的时候,主程序往下执行
53 endGate.await();
54 long end=System.nanoTime();
55 System.out.println("所有运动员到达终点,耗时:"+(end-start));
56 //关闭线程池
57 exce.shutdown();
58 }
59}
результат операции
1裁判员哨声响起..
21号选手准备就绪,等待裁判员哨声响起..
32号选手准备就绪,等待裁判员哨声响起..
43号选手准备就绪,等待裁判员哨声响起..
54号选手准备就绪,等待裁判员哨声响起..
65号选手准备就绪,等待裁判员哨声响起..
73号选手到达终点..
81号选手到达终点..
94号选手到达终点..
105号选手到达终点..
112号选手到达终点..
12所有运动员到达终点,耗时:17708083042
13
14Process finished with exit code 0
Сценарии использования в системе реального времени CountDownLatch
- Достижение максимального параллелизма. Иногда нам нужно запустить несколько потоков одновременно, чтобы добиться максимального параллелизма. Например, мы хотим протестировать одноэлементный класс. Если мы создадим CountDownLatch с начальным счетчиком, равным 1, и позволим всем остальным потокам ждать этой блокировки, нам нужно будет вызвать метод countDown() только один раз, чтобы позволить всем другим ожидающим потокам возобновить выполнение в то же время.
- Подождите, пока N потоков завершат свои задачи, прежде чем начать выполнение: например, класс запуска приложения гарантирует, что все N внешних систем запущены и работают, прежде чем обрабатывать запросы пользователей.
- Обнаружение взаимоблокировки. Очень удобный случай использования — это когда вы используете N потоков для доступа к общему ресурсу с разным количеством потоков на каждой фазе тестирования и пытаетесь создать взаимоблокировку.
циклическийбарьер
CyclicBarrier очень похож на CountDownLatch, но есть некоторые отличия. Давайте сначала посмотрим на код.
Требования: Люди (нити) подходят к столу (определенная точка) друг за другом, но не могут двигать палочками (ожидание), и все могут устроить новогодний ужин, когда они придут (нити можно выполнять вместе)
1package com.bingo.thread.juc;
2
3import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
4import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
5
6public class CyclicBarrierDemo {
7
8 public static void main(String[] args) {
9 final int count = 5;
10 final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(count, new Runnable() {
11 @Override
12 public void run() {
13 System.out.println("人到齐，大家一起吃年夜饭!");
14 }
15 });
16
17 // they do not have to start at the same time...
18 for (int i = 0; i < count; i++) {
19 new Thread(new Worker(i, barrier)).start();
20 }
21 }
22}
23
24class Worker implements Runnable {
25 final int id;
26 final CyclicBarrier barrier;
27
28 public Worker(final int id, final CyclicBarrier barrier) {
29 this.id = id;
30 this.barrier = barrier;
31 }
32
33 @Override
34 public void run() {
35 try {
36 System.out.println(this.id + "starts to run !");
37 Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
38 System.out.println(this.id + "到桌 !");
39 this.barrier.await();
40 } catch (InterruptedException e) {
41 e.printStackTrace();
42 } catch (BrokenBarrierException e) {
43 e.printStackTrace();
44 }
45 }
46}
результат операции
10starts to run !
22starts to run !
31starts to run !
43starts to run !
54starts to run !
64到桌 !
73到桌 !
81到桌 !
92到桌 !
100到桌 !
11人到齐，大家一起吃年夜饭!
12
13Process finished with exit code 0
разница
- CountDownLatch ведет обратный отсчет, а CyclicBarrier — вверх.
- CountDownLatch одноразовый, CyclicBarrier можно использовать повторно.
семафор
Семафор похож на блокировку, но в отличие от блокировки синхронизация является эксклюзивной, только один поток может одновременно управлять ресурсом, в то время как семафор позволяет нескольким потокам работать с одним и тем же ресурсом в одно и то же время. Он управляет несколькими потоками для управления ресурсами, получая разрешение и освобождая разрешение.
Требование: Допустим, в интернет-кафе 5 компьютеров, но сейчас в интернет-кафе заходят 8 человек, одновременно могут попасть в компьютер только 5 человек, а 3 из них могут попасть в компьютер только тогда, когда другие люди освободили свои компьютеры.
Вот где Semaphore пригодится.
1package com.bingo.thread.juc;
2
3import java.util.concurrent.Semaphore;
4
5public class SemaphoreDemo {
6 public static void main(String[] args) {
7 int N = 8; //学生数
8 Semaphore semaphore = new Semaphore(5); //电脑数目
9 for(int i=0;i<N;i++)
10 new Worker(i,semaphore).start();
11 }
12
13 static class Worker extends Thread{
14 private int num;
15 private Semaphore semaphore;
16 public Worker(int num,Semaphore semaphore){
17 this.num = num;
18 this.semaphore = semaphore;
19 }
20
21 @Override
22 public void run() {
23 try {
24 semaphore.acquire();
25 System.out.println("同学"+this.num+"占用一台电脑...");
26 Thread.sleep(2000);
27 System.out.println("--同学"+this.num+"离开电脑");
28 semaphore.release();
29 } catch (InterruptedException e) {
30 e.printStackTrace();
31 }
32 }
33 }
34}
результат операции
1同学0占用一台电脑...
2同学1占用一台电脑...
3同学2占用一台电脑...
4同学3占用一台电脑...
5同学4占用一台电脑...
6--同学0离开电脑
7--同学1离开电脑
8--同学4离开电脑
9--同学3离开电脑
10同学7占用一台电脑...
11--同学2离开电脑
12同学6占用一台电脑...
13同学5占用一台电脑...
14--同学7离开电脑
15--同学5离开电脑
16--同学6离开电脑
17
18Process finished with exit code 0
Многопоточность — очень важная часть java-интервью, ее можно рассматривать как ключевой момент и сложность, особенно ее нужно изучать вместе с JVM, поэтому автор продолжит публиковать соответствующие статьи в блоге в будущем. и я надеюсь, что читатели будут терпеливы.