JUC中CountDownLatch、Semaphore和CyclicBarrier

CountDownLatch、Semaphore和CyclicBarrier都属于JUC（java.util.concurrent）中的类，实现原理也离不开AQS。

CountDownLatch

CountDownLatch是一个同步工具类，它允许一个或多个线程一直等待，直到其他线程的操作执行完毕再执行。从命名可以解读到countdown是倒数的意思，类似于我们倒计时的概念。
CountDownLatch提供了两个方法，一个是countDown，一个是await， CountDownLatch初始化的时候需要传入一个整数，在这个整数倒数到0之前，调用了await方法的程序都必须要等待，然后通过countDown来倒数。下面是一个使用CountDownLatch的demo：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  CountDownLatch countDownLatch=new CountDownLatch(3);
  new Thread(()->{
    countDownLatch.countDown();
 },"t1").start();
  new Thread(()->{
    countDownLatch.countDown();
 },"t2").start();
new Thread(()->{
    countDownLatch.countDown();
 },"t3").start();
countDownLatch.await();
  System.out.println("所有线程执行完毕");
}

await:调用内部类Sync的acquireSharedInterruptibly方法

public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)
    throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted()) //判断线程是否中断
    throw new InterruptedException();
  if (tryAcquireShared(arg) < 0) //如果等于0则返回1，否则返回-1，返回-1表示需要阻塞
    doAcquireSharedInterruptibly(arg);
}

Semaphore

Semaphore（信号量）是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，以保证合理的使用公共资源。
可以把它比作是控制流量的红绿灯。比如××马路要限制流量，只允许同时有一百辆车在这条路上行使，其他的都必须在路口等待，所以前一百辆车会看到绿灯，可以开进这条马路，后面的车会看到红灯，不能驶入××马路，但是如果前一百辆中有5辆车已经离开了××马路，那么后面就允许有5辆车驶入马路，这个例子里说的车就是线程，驶入马路就表示线程在执行，离开马路就表示线程执行完成，看见红灯就表示线程被阻塞，不能执行。下面是一个使用Semaphore的demo：

public class SemaphoreTest {
    private static final int THREAD_COUNT = 30;
    private static ExecutorService threadPool = Executors
            .newFixedThreadPool(THREAD_COUNT);
    private static Semaphore s = new Semaphore(10);
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i< THREAD_COUNT; i++) {
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        s.acquire();
                        System.out.println("save data");
                        s.release();
                    } catch (InterruptedException e) {
                    }
                }
            });
        }
        threadPool.shutdown();
    }
}

CyclicBarrier

CyclicBarrier 的字面意思是可循环使用（Cyclic）的屏障（Barrier）。它要做的事情是，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干活。CyclicBarrier默认的构造方法是CyclicBarrier(int parties)，其参数表示屏障拦截的线程数量，每个线程调用await方法告诉CyclicBarrier我已经到达了屏障，然后当前线程被阻塞。可以使用它来实现并发测试：

public class CyclicBarrierDemo {

    public void test(){
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(10);
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
        for (int i=0;i<10;i++){
            executorService.execute(new MyRunable(cyclicBarrier));
        }
        executorService.shutdown();
        while (!executorService.isTerminated()) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }
    public class MyRunable implements Runnable{
        private CyclicBarrier cyclicBarrier;

        public MyRunable(CyclicBarrier cyclicBarrier) {
            this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        }

        @Override
        public void run()  {
            try {
                cyclicBarrier.await();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

JUC中CountDownLatch、Semaphore和CyclicBarrier