Java中的并发工具类

CountDownLatch

CountDownLatch允许线程等待其它线程执行完成

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountDownTest {
    // CountDownLatch的构造函数接收一个int类型的参数作为计数器，如果你想等待N个点完成，这里就传入N
    private static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2);

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        new Thread(() -> {
            System.out.println(1);
            
            // 计数器减1
            countDownLatch.countDown();
            System.out.println(2);
            
            // 计数器减1
            countDownLatch.countDown();
        }).start();
        
        // 等待计数器=0
        countDownLatch.await();
        System.out.println(3);
    }
}

同步屏障CyclicBarrier

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

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierTest {
    // Java 中的 `CyclicBarrier`（同步屏障）的构造方法。它创建一个新的 `CyclicBarrier`，当指定数量的线程在这个屏障上等待时，屏障将打开（trip），并且在屏障打开时会执行给定的屏障动作（barrier action）
    static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2, new A());

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            try {
                System.out.println("到达屏障点1， 子线程阻塞");
                c.await();
            } catch (Exception e) {
            }
            System.out.println(1);
        }).start();


        try {
            System.out.println("到达屏障点2， 主线程阻塞");
            c.await();
        } catch (Exception e) {
        }
        System.out.println(2);
    }

    static class A implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(3);
        }
    }
}

CyclicBarrier可以用于多线程计算数据，最后合并计算结果的场景。例如，用一个Excel保存了用户所有银行流水，每个Sheet保存一个账户近一年的每笔银行流水，现在需要统计用户的日均银行流水，先用多线程处理每个sheet里的银行流水，都执行完之后，得到每个sheet的日均银行流水，最后，再用barrierAction用这些线程的计算结果，计算出整个Excel的日均银行流水

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，它通过协调各个线程，以保证合理的使用公共资源。

Semaphore可以用于做流量控制，特别是公用资源有限的应用场景，比如数据库连接。假如有一个需求，要读取几万个文件的数据，因为都是IO密集型任务，我们可以启动几十个线程并发地读取，但是如果读到内存后，还需要存储到数据库中，而数据库的连接数只有10个，这时我们必须控制只有10个线程同时获取数据库连接保存数据，否则会报错无法获取数据库连接。这个时候，就可以使用Semaphore来做流量控制

public class SemaphoreTest {
    private static final int THREAD_COUNT = 30;
    private static ExecutorServicethreadPool = Executors
            .newFixedThreadPool(THREAD_COUNT);
    private static Semaphore s = new Semaphore(10);
    public static void main(String[] args) {
    for (inti = 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();
    }
}

线程间交换数据的Exchanger

Exchanger（交换者）是一个用于线程间协作的工具类。Exchanger用于进行线程间的数据交换。它提供一个同步点，在这个同步点，两个线程可以交换彼此的数据。这两个线程通过exchange方法交换数据，如果第一个线程先执行exchange()方法，它会一直等待第二个线程也执行exchange方法，当两个线程都到达同步点时，这两个线程就可以交换数据，将本线程生产出来的数据传递给对方。

public class ExchangerTest {
private static final Exchanger<String>exgr = new Exchanger<String>();
private static ExecutorServicethreadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
public static void main(String[] args) {
threadPool.execute(new Runnable() {
            @Override
public void run() {
try {
                    String A = "银行流水A";　　　　// A录入银行流水数据
exgr.exchange(A);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
            }
        });
threadPool.execute(new Runnable() {
            @Override
public void run() {
try {
                    String B = "银行流水B";　　　　// B录入银行流水数据
                    String A = exgr.exchange(B);
System.out.println("A和B数据是否一致：" + A.equals(B) + "，A录入的是："
                   + A + "，B录入是：" + B);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
            }