JUC辅助类

2024-05-29  
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JUC辅助类

理论

语法

CountDownLatch: 减少计数

CountDownLatch 类可以设置一个计数器,然后通过 countDown 方法来进行减 1 的操作,使用 await 方法等待计数器不大于 0,然后继续执行 await 方法之后的语句。 • 其它线程调用 countDown 方法会将计数器减 1(调用 countDown 方法的线程不会阻塞) • 当计数器的值变为 0 时,因 await 方法阻塞的线程会被唤醒,继续执行

构造方法:

  • CountDownLatch(int count): 创建一个 CountDownLatch 实例,指定需要等待的线程数量,即需要调用 countDown() 方法的次数。

等待方法:

  • await() throws InterruptedException: 让当前线程等待,直到计数器减为零,或者等待过程中被中断。如果计数器已经为零,则此方法立即返回。

减少计数器方法:

  • countDown(): 使计数器减 1。当计数器减为零时,所有因调用 await() 方法而在等待的线程都会被释放,可以继续执行。
//场景: 6 个同学陆续离开教室后值班同学才可以关门。
//1:设置初始值
//2:消耗初始值
//3:主线程等待值为0

public class CountDownLatchDemo {
    //6个同学陆续离开教室之后,班长锁门
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        //创建CountDownLatch对象,设置初始值
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(6);

        //6个同学陆续离开教室之后
        for (int i = 1; i <=6; i++) {
            new Thread(()->{
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 号同学离开了教室");

                //计数  -1
                countDownLatch.countDown();

            },String.valueOf(i)).start();
        }

        //等待
        countDownLatch.await();

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 班长锁门走人了");
    }
}

CyclicBarrier: 循环栅栏

允许一组线程互相等待,直到到达某个公共屏障点,然后同时继续执行

CyclicBarrier 看英文单词可以看出大概就是循环阻塞的意思,在使用中CyclicBarrier 的构造方法第一个参数是目标障碍数,每次执行 CyclicBarrier 一次障碍数会加一,如果达到了目标障碍数,才会执行 cyclicBarrier.await()之后的语句。可以将 CyclicBarrier 理解为加 1 操作

构造方法:

  • CyclicBarrier(int parties): 创建一个 CyclicBarrier 实例,指定需要等待的线程数量。
  • CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction): 创建一个 CyclicBarrier 实例,同时指定所有线程到达屏障点后执行的动作。

等待方法:

  • await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException: 让当前线程等待,直到所有线程都到达屏障点。如果当前线程不是最后一个到达的线程,则会被阻塞,直到所有线程到达;如果当前线程是最后一个到达的线程,则会唤醒所有等待的线程,并继续执行。

  • int await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, BrokenBarrierException, TimeoutException: 让当前线程等待一段指定的时间,直到所有线程到达屏障点,或者超时。如果超时,会抛出 TimeoutException 异常。

//集齐7颗龙珠就可以召唤神龙
public class CyclicBarrierDemo {

    //创建固定值
    private static final int NUMBER = 7;

    public static void main(String[] args) {
        //创建CyclicBarrier
        CyclicBarrier cyclicBarrier =
                new CyclicBarrier(NUMBER,()->{
                    System.out.println("*****集齐7颗龙珠就可以召唤神龙");
                });

        //集齐七颗龙珠过程
        for (int i = 1; i <=7; i++) {
            new Thread(()->{
                try {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 星龙被收集到了");
                    //等待
                    cyclicBarrier.await();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

Semaphore: 信号灯

Semaphore 的构造方法中传入的第一个参数是最大信号量(可以看成最大线程池),每个信号量初始化为一个最多只能分发一个许可证。使用 acquire 方法获得许可证,release 方法释放许可

用于控制同时访问特定资源的线程数量。Semaphore 维护了一组许可证(permits),线程在访问资源之前必须先获得许可证,每次许可证的获取都会将许可证数量减少,释放许可证则会增加数量。

构造方法:

  • Semaphore(int permits): 创建一个 Semaphore 实例,指定初始的许可证数量。

获取许可证方法:

  • acquire() throws InterruptedException: 获取一个许可证,如果没有许可证可用,则当前线程会被阻塞,直到有许可证可用或者被中断。
  • acquire(int permits) throws InterruptedException: 获取指定数量的许可证,如果当前可用的许可证数量小于请求的数量,则当前线程会被阻塞,直到有足够的许可证可用或者被中断。
  • tryAcquire(): 尝试获取一个许可证,如果有可用的许可证,则立即返回 true;否则返回 false。
  • tryAcquire(int permits): 尝试获取指定数量的许可证,如果有足够的可用许可证,则立即返回 true;否则返回 false。

释放许可证方法:

  • release(): 释放一个许可证,将许可证数量加一。如果有等待的线程在等待许可证,则其中一个会被唤醒并获取许可证。
  • release(int permits): 释放指定数量的许可证,将许可证数量加上指定数量。

其他方法:

  • int availablePermits(): 获取当前可用的许可证数量。
  • boolean hasQueuedThreads(): 判断是否有线程在等待获取许可证。
//6辆汽车,停3个车位
public class SemaphoreDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Semaphore,设置许可数量
        Semaphore semaphore = new Semaphore(3);

        //模拟6辆汽车
        for (int i = 1; i <=6; i++) {
            new Thread(()->{
                try {
                    //抢占
                    semaphore.acquire();

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 抢到了车位");

                    //设置随机停车时间
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(new Random().nextInt(5));

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ------离开了车位");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    //释放
                    semaphore.release();
                }
            },String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}