Java并发编程的艺术(八)——闭锁、同步屏障、信号量详解
时间:2022-05-03
本文章向大家介绍Java并发编程的艺术(八)——闭锁、同步屏障、信号量详解,主要内容包括1. 闭锁:CountDownLatch、1.2 代码实现、2. 同步屏障:CyclicBarrier、2.2 闭锁 与 同步屏障 的区别、2.3 代码实现、3. 信号量:Semaphore、3.2 代码实现、基本概念、基础应用、原理机制和需要注意的事项等,并结合实例形式分析了其使用技巧,希望通过本文能帮助到大家理解应用这部分内容。
1. 闭锁:CountDownLatch
1.1 使用场景
若有多条线程,其中一条线程需要等到其他所有线程准备完所需的资源后才能运行,这样的情况可以使用闭锁。
1.2 代码实现
// 初始化闭锁,并设置资源个数
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
Thread t1 = new Thread( new Runnable(){
public void run(){
// 加载资源1
加载资源的代码……
// 本资源加载完后,闭锁-1
latch.countDown();
}
} ).start();
Thread t2 = new Thread( new Runnable(){
public void run(){
// 加载资源2
资源加载代码……
// 本资源加载完后,闭锁-1
latch.countDown();
}
} ).start();
Thread t3 = new Thread( new Runnable(){
public void run(){
// 本线程必须等待所有资源加载完后才能执行
latch.await();
// 当闭锁数量为0时,await返回,执行接下来的任务
任务代码……
}
} ).start();
2. 同步屏障:CyclicBarrier
2.1 使用场景
若有多条线程,他们到达屏障时将会被阻塞,只有当所有线程都到达屏障时才能打开屏障,所有线程同时执行,若有这样的需求可以使用同步屏障。此外,当屏障打开的同时还能指定执行的任务。
2.2 闭锁 与 同步屏障 的区别
- 闭锁只会阻塞一条线程,目的是为了让该条任务线程满足条件后执行;
- 而同步屏障会阻塞所有线程,目的是为了让所有线程同时执行(实际上并不会同时执行,而是尽量把线程启动的时间间隔降为最少)。
2.3 代码实现
// 创建同步屏障对象,并制定需要等待的线程个数 和 打开屏障时需要执行的任务
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3,new Runnable(){
public void run(){
//当所有线程准备完毕后触发此任务
}
});
// 启动三条线程
for( int i=0; i<3; i++ ){
new Thread( new Runnable(){
public void run(){
// 等待,(每执行一次barrier.await,同步屏障数量-1,直到为0时,打开屏障)
barrier.await();
// 任务
任务代码……
}
} ).start();
}
3. 信号量:Semaphore
3.1 使用场景
若有m个资源,但有n条线程(n>m),因此同一时刻只能允许m条线程访问资源,此时可以使用Semaphore控制访问该资源的线程数量。
3.2 代码实现
// 创建信号量对象,并给予3个资源
Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
// 开启10条线程
for ( int i=0; i<10; i++ ) {
new Thread( new Runnbale(){
public void run(){
// 获取资源,若此时资源被用光,则阻塞,直到有线程归还资源
semaphore.acquire();
// 任务代码
……
// 释放资源
semaphore.release();
}
} ).start();
}
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