并发工具类

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第八章 Java中的并发工具类

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CountDownLatch、CyclicBarrier和Semaphore工具类提供一种并发流程控制手段，Exchanger工具类提供了在线程间交换数据的一种手段。

8.1 等待多线程完成的CountDownLatch

CountDownLatch 允许一个或多个线程等待其它线程完成操作。

需求：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，等到所有的sheet都解析完成之后，程序需要提示解析完成。

提示：join用于让当前线程等待join线程执行结束。其实现原理是不停的检查join线程是否存活，如果join线程存活则让当前线程永远等待。

注意：直到join线程中止后，线程的this.notifyAll()方法会被调用，调用notifyAll()方法是在JVM里实现的。

CountDownLatch 的构造函数接收一个int类型的参数作为计数器，如果想等待N个点完成，就传入N。

当调用CountDownLatch的countDown方法时，N就会减1，CountDownLatch的await()方法会阻塞当前线程，直到N变为0。

await() 阻塞当前线程

如果有某个解析sheet的线程处理得比较慢，我们不可能让主线程一直等待，所以可以使用另外一个带指定时间的await()方法，这个方法等待特定时间之后就会不再阻塞当前线程。join也有类似方法。

await(long time, TimeUnit unit);//在特定时间之后就不会阻塞当前线程

8.2 同步屏障 CyclicBarrier

CyclicBarrier 表可循环使用的屏障。其做的事情是，让一组线程到达一个屏障（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。

8.2.1 CyclicBarrier简介

CyclicBarrier 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 我已经到达屏障，然后当前线程被阻塞。

CyclicBarrier(int parties);//参数表示屏障拦截的线程数量

8.2.2 CyclicBarrier 应用场景

CyclicBarrier 可用于多线程计算数据，最后合并计算结果的场景。

8.2.3 CyclicBarrier 和 CountDownLatch 的区别

CountDownLatch 的计数器只能使用一次，而 CyclicBarrier 的计数器可以使用reset()方法重置。

8.3 控制并发线程数的Semaphore

Semaphore （信号量）是用来控制同时访问特定资源的线程数量，通过协调各个线程，以保证合理的使用公共资源。

信号量可以指定多个线程同时访问某一个资源。提供构造函数：

1. public Semaphore(int permits);

2. public Semaphore(int permits, boolean fair);//fair指是否是公平锁

在构造信号量对象时应该指定信号量的准入数，即能够同时申请多少个许可。当每个线程每次只申请一个许可时，这就相当于指定了同时有多少个线程可以访问某一个资源。

1. public void acquire();

2. public void acquireUninterruptibly();//不响应中断

3. public boolean tryAcquire();//获取一个许可

4. public boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit);

5. public void release();

8.3.1 应用场景

Semaphore 可以用作流量控制，特别是公用资源有限的应用场景。

8.3.2 其它方法

1. int availablePermits() 返回此信号量当前可用的许可证数量

2. int getQueueLength() 返回正在等待获取许可证的线程数

3. boolean hasQueueThreads() 是否有线程正在等待获取许可证

4. void reducePermits(int reduction) 减少reduction个许可证

5. Collection getQueuedThread() 返回所有等待获取许可证的线程集合