Java并发包中有三个类用于同步一批线程的行为，分别是CountDownLatch、Semaphore和CyclicBarrier。
CountDownLatch
countDownLatch这个类使一个线程等待其他线程各自执行完毕后再执行。
是通过一个计数器来实现的，计数器的初始值是线程的数量。每当一个线程执行完毕后，调用 countDown方法，计数器的值就减1，当计数器的值为0时，表示所有线程都执行完毕，然后在等待的线程就可以恢复工作了。
只能一次性使用，不能reset
由于CountDownLatch有个countDown()方法并且countDown()不会引起阻塞，所以CountDownLatch可以应用于主线程等待所有子线程结束后再继续执行的情况
在某些业务场景中，程序执行需要等待某个条件完成后才能继续执行后续的操作；典型的应用如并行计算，当某个处理的运算量很大时，可以将该运算任务拆分成多个子任务，等待所有的子任务都完成之后，父任务再拿到所有子任务的运算结果进行汇总。
public class Main {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
for (int i = 0; i < 2; i ++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "start");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "end");
latch.countDown();
}
}).start();
}
System.out.println("waiting");
latch.await();
System.out.println("finish all threads");
}
}
CyclicBarrier
CyclicBarrier 主要功能和CountDownLatch类似，也是通过一个计数器，使一个线程等待其他线程各自执行完毕后再执行。但是其可以重复使用（reset）
CyclicBarrier也是一个同步辅助类，它允许一组线程相互等待，直到到达某个公共屏障点（common barrier point）。通过它可以完成多个线程之间相互等待，只有当每个线程都准备就绪后，才能各自继续往下执行后面的操作。
CountDownLatch与CyclicBarrier的区别
- CountDownLatch主要是实现了1个或N个线程需要等待其他线程完成某项操作之后才能继续往下执行操作，描述的是1个线程或N个线程等待其他线程的关系。
- CyclicBarrier主要是实现了多个线程之间相互等待，直到所有的线程都满足了条件之后各自才能继续执行后续的操作，描述的多个线程内部相互等待的关系。
- CountDownLatch是一次性的，而CyclicBarrier则可以被重置而重复使用。
public static void main(String[] args) {
CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(3, new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("go");
}
});
for (int i = 0; i < 9; i ++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "start");
Thread.sleep(1000);
cyclicBarrier.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "end");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
}
Semaphore
Semaphore可以控制同时访问的线程个数，通过acquire()方法获取一个许可，没有就等待，使用release()释放一个许可
它也被更多地用来限制流量，类似阀门的功能。
- acquire()
- acquire(int permits)
- release()
- release(int permits)
public static void main(String[] args) {
Semaphore semaphore = new Semaphore(5);
for (int i = 0; i < 5; i ++) {
new Worker(i, semaphore).start();
}
}
private static class Worker extends Thread{
private int num;
private Semaphore semaphore;
public Worker(int i, Semaphore semaphore) {
this.num = num;
this.semaphore = semaphore;
}
@Override
public void run() {
semaphore.acquire();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "start");
Thread.sleep(1000);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "end");
semaphore.release();
}
}
异同
区别
- CountDownLatch 使一个线程A或是组线程A等待其它线程执行完毕后，一个线程A或是组线程A才继续执行。CyclicBarrier：一组线程使用await()指定barrier，所有线程都到达各自的barrier后，再同时执行各自barrier下面的代码。Semaphore：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
- CountDownLatch是减计数方式，计数==0时释放所有等待的线程；CyclicBarrier是加计数方式，计数达到构造方法中参数指定的值时释放所有等待的线程。Semaphore，每次semaphore.acquire()，获取一个资源，每次semaphore.acquire(n)，获取n个资源，当达到semaphore 指定资源数量时就不能再访问线程处于阻塞，必须等其它线程释放资源，semaphore.relase()每次资源一个资源，semaphore.relase(n)每次资源n个资源。
- CountDownLatch当计数到0时，计数无法被重置；CyclicBarrier计数达到指定值时，计数置为0重新开始。
- CountDownLatch每次调用countDown()方法计数减一，调用await()方法只进行阻塞，对计数没任何影响；CyclicBarrier只有一个await()方法，调用await()方法计数加1，若加1后的值不等于构造方法的值，则线程阻塞
- CountDownLatch、CyclikBarrier、Semaphore 都有一个int类型参数的构造方法。CountDownLatch、CyclikBarrier这个值作为计数用，达到该次数即释放等待的线程，而Semaphore 中所有acquire获取到的资源达到这个数，会使得其它线程阻塞。
相同
- CountDownLatch与CyclikBarrier两者的共同点是都具有await()方法，并且执行此方法会引起线程的阻塞，达到某种条件才能继续执行（这种条件也是两者的不同）。Semaphore，acquire方获取的资源达到最大数量时，线程再次acquire获取资源时，也会使线程处于阻塞状态。CountDownLatch与CyclikBarrier两者的共同点是都具有await()方法，并且执行此方法会引起线程的阻塞，达到某种条件才能继续执行（这种条件也是两者的不同）。Semaphore，acquire方获取的资源达到最大数量时，线程再次acquire获取资源时，也会使线程处于阻塞状态。CountDownLatch、CyclikBarrier、Semaphore 都有一个int类型参数的构造方法。
- CountDownLatch、CyclikBarrier、Semaphore 都有一个int类型参数的构造方法。
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