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java.util.concurrent 下的类就叫 JUC 类,JUC 下典型的类有:
可重入互斥锁. 和 synchronized 定位类似, 都是用来实现互斥效果, 保证线程安全的。
ReentrantLock 的用法:
ReentrantLock 和 synchronized 的区别:
如何选择使用哪个锁?
信号量, 用来表示 "可用资源的个数",本质上就是一个计数器。该类用于控制信号量的个数,构造时传入个数。总数就是控制并发的数量。假如是5,程序执行前用acquire()方法获得信号,则可用信号变为4,程序执行完通过release()方法归还信号量,可用信号又变为5。如果可用信号为0,acquire就会造成阻塞,等待release释放信号。acquire和release方法可以不在同一个线程使用。
代码示例:
- public class SemaphoreDemo {
- // 创建信号量
- static Semaphore semaphore = new Semaphore(2);
-
- public static void main(String[] args) {
- // 创建固定线程数的线程池
- ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(5);
-
- for (int i = 0; i < 10; i++) {
- try {
- Thread.sleep(100 * i);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- service.submit(() -> {
- Thread currThread = Thread.currentThread();
- System.out.println("进入线程:" + currThread.getName());
- try {
- // 获取令牌
- semaphore.acquire();
- System.out.println(currThread.getName() + "得到令牌:" + LocalDateTime.now());
- Thread.sleep(500);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- } finally {
- System.out.println(currThread.getName() + "释放令牌:" + LocalDateTime.now());
- semaphore.release();
- }
- });
- }
- service.shutdown();
- }
- }
执行结果:
信号量个数为2,线程1和线程2先得到令牌,信号量为0,直到线程1释放了令牌,线程3才可以得到令牌,线程2释放了令牌,线程4才能拿到令牌。
计数器,同时等待 N 个任务执行结束。好像跑步比赛,10个选手依次就位,哨声响才同时出发;所有选手都通过终点,才能公布成绩。
示例代码:跑步比赛
- public class CountDownLatchDemo {
- public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
- // 创建计算器
- CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5);
- // 创建线程池
- ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(5);
- // 创建新线程执行任务
- for (int i = 1; i <= 5; i++) {
- service.submit(() -> {
- Thread currThread = Thread.currentThread();
- System.out.println(currThread.getName() + "开始起跑");
- int runTime = new Random().nextInt(5) + 1;
- try {
- TimeUnit.SECONDS.sleep(runTime);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println(currThread.getName() + "到达终点,用时:" + runTime);
- countDownLatch.countDown();
- });
- }
-
- countDownLatch.await();
- System.out.println("比赛结果宣布!");
- }
- }
运行结果:
所有人到达终点之后才会宣布比赛结果。等待所有线程执行完毕再输出结果。
循环屏障,它可以协同多个线程,让多个线程在这个屏障前等到,直到所有线程都到达了这个屏障时,再一起执行后面的操作。假如每个线程各有一个await,任何一个线程运行到await方法时就阻塞,直到最后一个线程运行到await时才同时返回。
示例代码:
- public class CyclicBarrierDemo {
- public static void main(String[] args) {
- // 循环屏障
- CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5, () -> System.out.println("计数器为0了"));
- // 创建线程池
- ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
-
- for (int i = 0; i < 10; i++) {
- int finalI = i;
- service.submit(() -> {
- Thread currThread = Thread.currentThread();
- System.out.println("执行线程:" + currThread);
- try {
- Thread.sleep(500 * finalI);
- cyclicBarrier.await(); // 执行阻塞等待(计数器-1,直到循环计数器为0的时候再执行后面代码)
- } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- System.out.println("线程执行完成!" + currThread.getName());
- });
- }
- }
- }
运行结果:
设置的屏障为5,每个线程执行到await方法时都会阻塞等待,直到计数器为0时,执行后面代码(5个线程同时执行)。
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