一、等待多线程完成的CountDownLatch需求场景当我们需要解析一个Excel里多个sheet的数据此时可以考虑使用多线程每个线程解析一个sheet里的数据等到sheet都解析完之后程序需要提示解析完成。当然我们可以使用join方法join用于让当前线程等待join线程执行结束。在JDK1.5之后的并发包中提供的CountDownLatch也可以实现join的功能。CountDownLatch允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。CountDownLatch的构造函数接收一个int类型的参数作为计数器如果你想等待N个点完成就传入N。当我们调用CountDownLatch的countDown方法时N就会减1CountDownLatch的await方法会阻塞当前线程直到N变为零。由于countDown方法可以用在任何地方所以这里说的N个点可以是N个线程也可以是1个线程里的N个执行步骤。用在多个线程时只需要把这个CountDownLatch的引用传递到线程里即可。public class CountDownLatchTest { static CountDownLatch c new CountDownLatch(2); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // new Thread(new Runnable() { // Override // public void run() { // System.out.println(1); // c.countDown(); // System.out.println(2); // c.countDown(); // // } // }).start(); // c.await(); // System.out.println(3); new Thread(new Runnable() { Override public void run() { System.out.println(1); c.countDown(); } }).start(); new Thread(new Runnable() { Override public void run() { System.out.println(2); c.countDown(); } }).start(); c.await(); System.out.println(3); } }上面执行结果可能是2 1 finished也可能是1 2 finished总之1、2在finished之前输出。二、同步屏障CyclicBarrierCyclicBarrier要做的事是让一组线程到达一个屏障也可以叫同步点时被阻塞直到最后一个线程到达屏障时屏障才会开门所有被屏障拦截的线程才会继续运行。public class CyclicBarrierTest { static CyclicBarrier c new CyclicBarrier(2); public static void main(String[] args) { new Thread(new Runnable() { Override public void run() { try { c.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (BrokenBarrierException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(1); } }).start(); try { c.await(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(2); } }因为主线程和子线程的调度是由CPU决定的两个线程都有可能先执行所以输出1 2有可能是输出2 1。如果把new CyclicBarrier(2)修改成new CyclicBarrier(3)则主线程和子线程会永远等待因为没有第三个线程执行await()方法既没有第三个线程到达屏障所以两个线程都不会继续执行。CyclicBarrier还提供一个更高级的构造函数CyclicBarrier(int parties, Runnable barrieAction)用于在线程到达屏障时优先执行barrierAction方便处理更复杂的业务场景。public class CyclicBarrierTest1 { static CyclicBarrier cnew CyclicBarrier(2, new Runnable() { Override public void run() { System.out.println(initialize....); } }); public static void main(String[] args) { new Thread(new Runnable() { Override public void run() { try { c.await(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(1); } }).start(); try { c.await(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(2); } }上面会首先输出initialize....应用场景CyclicBarrier可以用于多线程计算数据最后合并计算结果的场景。例如用一个Excel保存了用户所有银行流水每个Sheet保存一个账户近一年的每笔银行流水现在需要统计用户的日均银行流水先用多线程处理每个sheet里的银行流水都执行完之后得到每个sheet的日均银行流水最后再用barrierAction根据这些线程的计算结果计算出整个Excel的日均银行流水。public class CyclicBarrierTest2 implements Runnable{ private CyclicBarrier c new CyclicBarrier(4, this); private Executor executor Executors.newFixedThreadPool(4); private ConcurrentHashMapString, Integer sheetBankWaterCount new ConcurrentHashMap(); private void count() { for (int i0;i4;i) { executor.execute(new Runnable() { Override public void run() { try { //模拟计算当前sheet的流水数据。 Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } sheetBankWaterCount.put(Thread.currentThread().getName(), 1); try { //银流计算完成插入一个屏障 c.await(); } catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } }); } } Override public void run() { int result0; //所有线程到达屏障后汇总每个sheet计算出的结果 for (Map.EntryString, Integer sheet : sheetBankWaterCount.entrySet()) { resultsheet.getValue(); } sheetBankWaterCount.put(result, result); System.out.println(result); } public static void main(String[] args) { CyclicBarrierTest2 barrierTest2new CyclicBarrierTest2(); barrierTest2.count(); } }控制并发线程数的SemaphoreSemaphore用来控制同时访问特定资源的线程数量它通过协调各个线程以保证合理地使用公共资源。应用场景Semaphore可以用于做流量控制特别是公共资源有限的应用场景比如数据库连接。假如有一个需求要读取几万个文件的数据因为都是IO密集型任务我们可以启动几十个线程并发地读取但是如果读到内存中还需要存储到数据库中而数据库的连接数只有10个这是我们必须控制只有10个线程同时获取数据库连接保存数据否则会报错无法获取数据库连接。这个时候就可以使用Semaphore来做流量控制。public class SemaphoreTest { private static final int THREAD_COUNT30; private static ExecutorService threadPool Executors.newFixedThreadPool(THREAD_COUNT); private static Semaphore s new Semaphore(10); public static void main(String[] args){ for (int i0;iTHREAD_COUNT;i) { threadPool.execute(new Runnable() { Override public void run() { try { s.acquire(); System.out.println(save data); s.release(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }); } threadPool.shutdown(); } }在代码中虽然有30个线程在执行但是只允许10个并发执行。Semaphore的构造方法Semaphore(int permits)接受一个整数的数字表示可用的许可证数量。Semaphore(10)表示允许10个线程获取许可证也就是最大并发数10.Semaphore的用法也很简单首先线程使用Semaphore的acquire()方法获取一个许可证使用完之后调用release()方法归还许可证。还可以用tryAcquire()方法尝试获取许可证。线程间交换数据的ExchangerExchanger是一个用于线程间协作的工具类。Exchanger用于进行线程间的数据交换。它提供一个同步点在这个同步点两个线程可以交换彼此的数据。这两个线程通过exchanger方法交换数据如果第一个线程先执行exchange()方法它会一直等待第二个线程也执行exchange方法当两个线程都到达同步点时这两个线程就可以交换数据将本线程生产出来的数据传递给对方。应用场景Exchanger可用与校对工作比如我们需要将纸质银行流水通过人工的方式录入成电子银行流水为了避免错误采用AB岗两人进行录入录入到Excel之后系统需要加载这两个Excel并对两个Excel数据进行校对看看是否录入一致。public class ExchangerTest { private static final ExchangerString exchangernew Exchanger(); private static ExecutorService threadPool Executors.newFixedThreadPool(2); public static void main(String[] args) { threadPool.execute(new Runnable() { Override public void run() { String a 银行流水A; try { aexchanger.exchange(a); System.out.println(交换后aa); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); threadPool.execute(new Runnable() { Override public void run() { String b 银行流水B; try { bexchanger.exchange(b); System.out.println(交换后bb); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); threadPool.shutdown(); } }上面输出交换后a银行流水B 交换后b银行流水A如果两个线程有一个没有执行exchange()方法则会一直等待如果担心有特殊情况发生避免一直等待可以用exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit)设置最大等待时长。
