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執行緒池中的柵欄

多執行緒中有三個類,分別是CountDownLatch,CyclicBarrier,Semaphore。代表著執行緒中的柵欄。共享鎖。

CountDownLatch

在一組執行緒中,一個執行緒等待其他執行緒。我把它理解為門栓。

檢視該類的資料結構圖如下圖一

​ 圖一

有一個靜態的內部類,Sync繼承自AQS。

  • CountDownLatch(int) : 有參構造方法,該類擁有的共享鎖次數。
  • await() : 阻塞,等待該類釋放掉共享鎖,也就是說,擁有共享鎖的次數為0
  • countDown:釋放一次共享鎖
  • getCount: 獲取共享鎖次數

使用例子:程式碼如下:


/**
 * @ClassName CountDownLatchTest
 * @Description 共享鎖。在完成一組正在其他執行緒中執行的操作之前,允許一個或者多個執行緒一直等待
 * @Author ouyangkang
 * @Date 2018/10/23 14:33
 **/
public class CountDownLatchTest {
    private static int SIZE = 6;

    private static CountDownLatch countDownLatch;

    /**
     * @Date 2018/10/25 15:49
     * @Description 阻塞佇列為3 核心池的大小為2 最大池的大小為6的執行緒池
     **/
    private static ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(
            2, 6, 60L,TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(3));

    public static void main(String[] args) {
        countDownLatch = new CountDownLatch(SIZE);

        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            threadPoolExecutor.execute(new ThreadTest());
        }

        try {
            // 阻塞等待
            countDownLatch.await();
            System.out.printf("thread main = [{%s}] \n", Thread.currentThread().getName());
            threadPoolExecutor.shutdown();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


    static class ThreadTest extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            System.out.printf("thread-name = [%s] \n", Thread.currentThread().getName());
            try {
                Thread.sleep(10000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.printf("thread-name =[%s] 執行 \n", Thread.currentThread().getName());

            // 數值減一
            countDownLatch.countDown();
        }
    }
}

返回結果:

thread-name = [pool-1-thread-1] 
thread-name = [pool-1-thread-3] 
thread-name = [pool-1-thread-2] 
thread-name =[pool-1-thread-1] 執行 
thread-name =[pool-1-thread-3] 執行 
thread-name = [pool-1-thread-1] 
thread-name = [pool-1-thread-3] 
thread-name =[pool-1-thread-2] 執行 
thread-name = [pool-1-thread-2] 
thread-name =[pool-1-thread-1] 執行 
thread-name =[pool-1-thread-3] 執行 
thread-name =[pool-1-thread-2] 執行 
thread main = [{main}] 
  • 執行緒池中阻塞佇列為3,啟動了6個執行緒。阻塞佇列中阻塞3個,核心池2個在執行任務,最大池的大小為6,那麼就會新建一個執行緒來處理該任務。
  • 主執行緒最後執行,wait等待其他執行緒任務執行完畢,再繼續執行主執行緒。

CyclicBarrier

在一組執行緒中允許多個執行緒相互等待。就是,每個執行緒都先執行一下,然後互相等待到一個點。然後再執行。

檢視該類的資料結構圖

有參構造方法,設定屏障點是多少,建立執行緒,等待。直到執行緒數量大於等於該屏障點。處於該屏障點等待得執行緒全部喚醒。

使用例子如下:


/**
 * @ClassName CyclicBarrierTest
 * @Description 屏障,允許多個執行緒相互等待。到達了某一個臨界點,就喚醒所有執行緒
 * @Author ouyangkang
 * @Date 2018/10/23 15:00
 **/
public class CyclicBarrierTest {

    private static int SIZE = 5;
    
    private static CyclicBarrier cyclicBarrier;

    public static void main(String[] args) {
        cyclicBarrier = new CyclicBarrier(SIZE);
        for (int i = 0; i < 5 ;i++){
            new ThreadTest().start();
        }
    }

    static class ThreadTest extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            System.out.printf("thread=[%s] 開始-- \n", Thread.currentThread().getName());

            try {
                Thread.sleep(1000);
                cyclicBarrier.await();
                System.out.printf("thread=[%s] 繼續--- \n", Thread.currentThread().getName());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

結果如下:

thread=[Thread-0] 開始-- 
thread=[Thread-4] 開始-- 
thread=[Thread-3] 開始-- 
thread=[Thread-1] 開始-- 
thread=[Thread-2] 開始-- 
thread=[Thread-2] 繼續--- 
thread=[Thread-4] 繼續--- 
thread=[Thread-0] 繼續--- 
thread=[Thread-1] 繼續--- 
thread=[Thread-3] 繼續--- 

Semaphore

在一組執行緒中,執行緒持有訊號量,如果資訊量得大小為10,那麼所有執行緒能夠持有得訊號量不能超過10,如果3個執行緒分別持有得訊號量是3 4 5 。 那麼只能是兩個執行緒執行,當其中一個釋放了該訊號量,其他執行緒才可以執行。

類圖結構如下:

具體例子如下:


/**
 * @ClassName SemaphoreTest
 * @Description 訊號量
 * @Author ouyangkang
 * @Date 2018/10/23 16:34
 **/
public class SemaphoreTest {



    private static int SIZE = 10;


    public static void main(String[] args) {
        Semaphore semaphore = new Semaphore(SIZE);
        ExecutorService executorService = new  ThreadPoolExecutor(2,3,60L,TimeUnit.SECONDS,new LinkedBlockingQueue<>(5));
        executorService.execute(new ThreadTest(3,semaphore));
        executorService.execute(new ThreadTest(4,semaphore));
        executorService.execute(new ThreadTest(5,semaphore));
        executorService.shutdown();
    }


    static class ThreadTest extends Thread{

        private Integer count ;

        private Semaphore semaphore;

        public ThreadTest(Integer count , Semaphore semaphore){
            this.count = count ;
            this.semaphore = semaphore;
        }
        @Override
        public void run() {
            try {
                semaphore.acquire(count);
                System.out.printf("thread=[%s]  擁有訊號量 semaphore=[%d] 開始---- \n",Thread.currentThread().getName(), count);
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                semaphore.release(count);
                System.out.printf("thread=[%s] 釋放了 semaphore=[%d] --\n",Thread.currentThread().getName(),count);
            }


        }
    }
}

具體結果如下:

thread=[pool-1-thread-2]  擁有訊號量 semaphore=[4] 開始---- 
thread=[pool-1-thread-1]  擁有訊號量 semaphore=[3] 開始---- 
thread=[pool-1-thread-2] 釋放了 semaphore=[4] --
thread=[pool-1-thread-2]  擁有訊號量 semaphore=[5] 開始---- 
thread=[pool-1-thread-1] 釋放了 semaphore=[3] --
thread=[pool-1-thread-2] 釋放了 semaphore=[5] --