Java SE5的java.util.concurrent引入了大量设计用来解决并发问题的新类,这些类可以帮助程序员编写更加简单和健壮的并发程序
CountDownLatch
它被用来同步一个或多个任务,强制它们等待由其他任务执行的一组操作完成。其实可以把它看作一个计数器,只不过这个计数器的操作是原子操作,同时只能有一个线程去操作这个计数器,也就是同时只能有一个线程去减这个计数器里面的值。
CountDownLatch的一个非常典型的应用场景是:有一个任务想要往下执行,但必须要等到其他的任务执行完毕后才可以继续往下执行。假如我们这个想要继续往下执行的任务调用一个CountDownLatch对象的await()方法,其他的任务执行完自己的任务后调用同一个CountDownLatch对象上的countDown()方法,这个调用await()方法的任务将一直阻塞等待,直到这个CountDownLatch对象的计数值减到0为止。
CountDownLatch可以应用的许多实例,如文件的断点续传,将文件切割后分别下载,然后各个部分下载完成后再合并文件。
主要方法:
public void countDown()
对CountDownLatch的count做减一操作,如果count减到0,就释放所有等待的线程
public void await() throws InterruptedException
使当前线程阻塞,直到count减为0
public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException
使当前线程阻塞,直到count减为0或阻塞时间超过timeout
举个例子,有三个工人在为老板干活,这个老板有一个习惯,就是当三个工人把一天的活都干完了的时候,他就来检查所有工人所干的活。记住这个条件:三个工人先全部干完活,老板才检查。所以在这里用Java代码设计两个类,Worker代表工人,Boss代表老板,具体的代码实现如下:
public class CountDownLatchDemo {
public class Worker implements Runnable{
private CountDownLatch latch;
private String name;
public Worker(String name,CountDownLatch latch) {
this.name = name;
this.latch = latch;
}
@Override
public void run() {
doWork();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(new Random().nextInt(5));
//完成任务,使count减1
latch.countDown();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(name+": 我的工作完成了");
}
public void doWork(){
System.out.println(name+":正在工作");
}
}
public class Boss implements Runnable{
private CountDownLatch latch;
Boss(CountDownLatch latch){
this.latch = latch;
}
@Override
public void run() {
try {
//一直阻塞,直到Worker完成工作
latch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Boss检查工作");
}
}
public void test(){
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);
Worker worker1 = new Worker("张三",latch);
Worker worker2 = new Worker("李斯",latch);
Worker worker3 = new Worker("王五",latch);
Boss boss = new Boss(latch);
executor.execute(worker1);
executor.execute(worker2);
executor.execute(worker3);
executor.execute(boss);
executor.shutdown();
}
public static void main(String[] args) {
new CountDownLatchDemo().test();
}
}
CyclicBarrier
CyclicBarrier适用于这样的情况:你希望创建一组任务,它们并行地执行工作,然后在进行下一个步骤之前等待,直至所有任务都完成。它使得所有的并行任务都将在栅栏处(Barrier)处列队,因此可以一致地向前移动。与CountDownLatch非常相似,只是CountDownLatch只触发一次事件,而CyclicBarrier可以多次重用。因此从字面意思可以翻译为“循环的栅栏”。
主要方法:
public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException
使当前线程阻塞,直到所有的并行任务都执行了一轮
public int await(long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException,BrokenBarrierException,TimeoutException
使当前线程阻塞,直到所有的并行任务都执行了一轮或阻塞时间超过timeout
public int getNumberWaiting()
获取正在等待栅栏动作的任务数
应用实例:赛马游戏。本实例中有7匹马一起跑,每匹马每跑一轮,统计一下这几匹马的比赛情况,利用打印"*"的长度表示马跑的路程。本游戏利用CyclicBarrier实现,每一匹马是一个线程任务,它们并行执行,统计赛马情况是一个栅栏动作(barrierAction)。具体代码实现如下:
public class CyclicBarrierDemo {
class Horse implements Runnable{
private int strides = 0;
private Random random = new Random(47);
private int id;
private CyclicBarrier barrier;
public Horse(int id,CyclicBarrier barrier){
this.id = id;
this.barrier = barrier;
}
@Override
public void run() {
try {
while(!Thread.interrupted()){
synchronized (this) {
strides += random.nextInt(3);
}
}
//通知CyclicBarrier,一个任务已经完成
barrier.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//返回马跑的路程
public String track(){
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for(int i=0;i<strides;i++){
sb.append("*");
}
sb.append(id);
return sb.toString();
}
public synchronized int getStrides(){
return strides;
}
@Override
public String toString() {
return "Horse[id=" + id + "] ";
}
}
class HorseRace{
private final int FINISH_LINE = 100;
private CyclicBarrier barrier;
private List<Horse> horses = new ArrayList<Horse>();
private ExecutorService executor;
public HorseRace(int nHorse){
//7匹马没跑一轮,栅栏动作就触发
barrier = new CyclicBarrier(nHorse, new Runnable() {
@Override
public void run() {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for(int i=0;i<FINISH_LINE;i++){
sb.append("=");
}
System.out.println(sb.toString());
//输出每匹马的赛况
for(Horse h : horses){
System.out.println(h.track());
}
//有一匹马跑到终点,游戏结束
for(Horse h : horses){
if(h.getStrides() >= FINISH_LINE){
System.out.println(h+" win!");
executor.shutdownNow();
return;
}
}
try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
executor = Executors.newCachedThreadPool();
for(int i=0;i<nHorse;i++){
Horse horse = new Horse(i+1,barrier);
horses.add(horse);
executor.execute(horse);
}
}
}
public void test(){
new HorseRace(7);
}
public static void main(String[] args) {
new CyclicBarrierDemo().test();
}
}
分享到:
相关推荐
Executor框架详解.mp4 实战:简易web服务器(一).mp4 实战:简易web服务器(二).mp4 JDK8的新增原子操作类LongAddr原理与使用.mp4 JDK8新增锁StampedLock详解.mp4 重排序问题.mp4 happens-before简单概述.mp4 锁的...
第4节学习并发的四个阶段并推荐学习并发的资料 [免费观看] 00:09:13分钟 | 第5节线程的状态以及各状态之间的转换详解00:21:56分钟 | 第6节线程的初始化,中断以及其源码讲解00:21:26分钟 | 第7节多种创建线程的...
第4节学习并发的四个阶段并推荐学习并发的资料 [免费观看] 00:09:13分钟 | 第5节线程的状态以及各状态之间的转换详解00:21:56分钟 | 第6节线程的初始化,中断以及其源码讲解00:21:26分钟 | 第7节多种创建线程的...
JUC(Java Util Concurrent)是Java中用于并发编程的工具包,提供了一组接口和类,用于...并发工具类:JUC提供了一些并发编程的工具类,如Semaphore、CountDownLatch、CyclicBarrier等,可以实现线程间的协作和同步。
5、"利用CyclicBarrier和CountDownLatch解决并发协调难题,提升多线程程序的执行效率和可控性。#并发工具类 #Java并发编程" 6、"volatile与synchronized的巧妙运用,确保数据可见性,解决并发编程中的常见痛点。#...
第4节学习并发的四个阶段并推荐学习并发的资料 [免费观看] 00:09:13分钟 | 第5节线程的状态以及各状态之间的转换详解00:21:56分钟 | 第6节线程的初始化,中断以及其源码讲解00:21:26分钟 | 第7节多种创建线程的...
AQS相关应用(CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore等),executor(ThreadPoolExecutor、ScheduledThreadPoolExecutor、FutureTask等),collection(ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等), ...
第4节学习并发的四个阶段并推荐学习并发的资料 [免费观看] 00:09:13分钟 | 第5节线程的状态以及各状态之间的转换详解00:21:56分钟 | 第6节线程的初始化,中断以及其源码讲解00:21:26分钟 | 第7节多种创建线程的...
线程池:concurrent包提供了Executor框架,可以方便地创建和管理线程池,从而更好地控制并发线程的数量,避免线程创建和销毁的开销。 同步工具类:concurrent包提供了一些同步工具类,如CountDownLatch、...
高并发编程第三阶段20讲 CyclicBarrier vs CountDownLatch_.mp4 高并发编程第三阶段21讲 Exchanger工具的使用以及常见问题分析-上_.mp4 高并发编程第三阶段22讲 Exchanger工具的使用以及常见问题分析-下_.mp4 ...
高并发编程第三阶段20讲 CyclicBarrier vs CountDownLatch_.mp4 高并发编程第三阶段21讲 Exchanger工具的使用以及常见问题分析-上_.mp4 高并发编程第三阶段22讲 Exchanger工具的使用以及常见问题分析-下_.mp4 ...
JAVA并发编程实战的示例及其他 第5章:基础构建模块 对应类包com.baijia123.concurrent TestHarnes->在计时测试中使用CountDownLatch(闭锁)来启动和停止线程 Preloader->使用FutureTask来提前加载稍后需要的数据 ...