[Java并发系列] 5.Java并发工具类

在J.U.C包中,提供了几个非常有用的并发工具类,通过使用这些工具类,可以有效提高并发编程中,并发流程的控制,以提升效率和代码质量,如下:

  • CountDownLatch
  • CyclicBarrier
  • Semaphore

1. 等待多线程完成的CountDownLatch

CountDownLatch允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。

在代码实现中,我们也可以使用join()方法,让当前执行线程等待join线程执行结束。join的实现原理是不断的去判断join的线程是否存活,如果存活,则让当前线程一直等待。代码如下:


 public final synchronized void join(long millis)
    throws InterruptedException {
        long base = System.currentTimeMillis();
        long now = 0;

        if (millis < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
        }
        
        if (millis == 0) {
            //重点部分
            //isAlive()方法时一个本地方法,可以查看jvm源码
            while (isAlive()) {
                wait(0);
            }
        } else {
            //超时判断
            while (isAlive()) {
                long delay = millis - now;
                if (delay <= 0) {
                    break;
                }
                wait(delay);
                now = System.currentTimeMillis() - base;
            }
        }
    }

在使用CountDownLatch时,需要通过构造函数传入一个int型的参数作为计数器,如下代码:

    /**
     * Constructs a {@code CountDownLatch} initialized with the given count.
     *
     * @param count the number of times {@link #countDown} must be invoked
     *        before threads can pass through {@link #await}
     * @throws IllegalArgumentException if {@code count} is negative
     */
    public CountDownLatch(int count) {
        if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
        this.sync = new Sync(count);
    }

调用countDown()方法,会对计数器进行减一操作,当计数器减为0的时候,调用await方法时不会阻塞当前线程。同时CountDownLatch不能重新初始化或者修改CountDownLatch对象的内部计数器。

2. 同步屏障CyclicBarrier

让一组线程到达一个屏障点时被阻塞,直到最后一个线程到达屏障时,屏障才会开门,所有被拦截的线程才会继续运行。

1. 构造方法
public CyclicBarrier(int parties) {
        this(parties, null);
    }

通过构造方法,来确定需要拦截的线程数目(parties), 每个线程通过调用CyclicBarrier的await()方法,来告诉CyclicBarrier我已经到达屏障,然后当前线程被阻塞。

2. 应用场景

CyclicBarrier可以用于多线程数据计算,当每个计算线程结束之后,需要将计算结果合并。

3. CyclicBarrier与CountDownLatch的区别
  • CyclicBarrier的计数器可以使用reset()进行重置,而CountDownLatch的计数器不可重置
  • CyclicBarrier提供了比CountDownLatch更丰富的方法,如isBroken(),可以用于了解线程是否被中断。getNumberWaiting()方法可以获取被CyclicBarrier阻塞的线程数;

3. 控制并发线程数的Semaphore

Semaphore(信号量)用来控制同时访问特定资源的线程数量;

1. 构造函数

    public Semaphore(int permits, boolean fair) {
        sync = fair ? new FairSync(permits) : new NonfairSync(permits);
    }

在构造函数中,可以传入两个参数:

  • permits: 可用的许可证数量
  • fair: 是否公平获取许可证

比如Semaphore(10,true),就表示允许10个线程获取许可证,也就是最大的并发量为10,线程可以通过公平竞争(即先进先出的顺序)的方式获取许可证;

2. 应用场景

比如有上完个数据文件,我们可以开启几十个线程去分析读取文件,将文件读取到内存中之后,还需要将分析过后的数据存储的数据库中,但是数据库允许的最大连接数是10个,所以,必须要控制只有10个线程可以获取到数据库连接。这个时候就可以用Semaphore来做流量的控制。

3. 其他的API
  • public final boolean hasQueuedThreads(): 是否还有线程正在等待获取许可证
  • public final int getQueueLength() :判断还有多少个等待获取许可证的线程
  • public int availablePermits() :返回此信号量中当前可用的许可证数量
  • public void acquire(): 从此信号量中请求一个许可证
  • public void release(): 从此信号量中释放一个许可证
  • public boolean tryAcquire(): 试图从信号量中请求一个许可证,无可用的许可证时,直接返回不阻塞;
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 221,198评论 6 514
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 94,334评论 3 398
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 167,643评论 0 360
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 59,495评论 1 296
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 68,502评论 6 397
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 52,156评论 1 308
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,743评论 3 421
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,659评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 46,200评论 1 319
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,282评论 3 340
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,424评论 1 352
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 36,107评论 5 349
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,789评论 3 333
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,264评论 0 23
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,390评论 1 271
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,798评论 3 376
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,435评论 2 359

推荐阅读更多精彩内容