读《Java并发编程的艺术》学习笔记（八）

第8章  Java中的并发工具类
        在JDK的并发包里提供了几个非常有用的工具类。CountDownLatch、CyclicBarrier和Semaphore工具类提供了一种并发流程控制的手段，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他线程完成操作。 

        在JDK1.5之前，我们要达到一个或多个线程等待其他线程完成操作，需要使用thread.join()方法，不停检查等待的线程是否存活。而CountDownLatch的出现给我们提供了一种功能更强大、更优雅的方法。 

        CountDwonLatch的构造方法结构一个int类型的参数作为计数器的值，如果需要等待N个线程完成工作，那就传入N。 

        调用countDown()方法，计数器值会减1，当计数器值为0时，会唤醒被await阻塞的线程。CountDownLatch同样提供超时时间的await(long time,TimeUnit unit)。如果到了指定的时间，计数器仍然不为0，则同样会唤醒线程。 

        【备注】：CountDownLatch不能重新初始化或修改其内部计数器的值。

8.2  同步屏障CyclicBarrier 
        CyclicBarrer的作用是让一组线程达到一个屏障（同步点）时被阻塞，直到所有的线程到达此屏障时，才会唤醒被屏障阻塞的所有线程。

        CyclicBarrier默认构造方法CyclicBarrier(int parties)，需要传入屏障需要拦截的线程数量。每个线程通过调用await方法告诉CyclicBarrier已经到达屏障，随后被阻塞，直到所有线程到达屏障或线程被中断才被唤醒。 

        CyclicBarrier还提供一个更高级的构造函数CyclicBarrier(int parites,Runnable barrierAction),用于在所有线程到达屏障并被唤醒时，优先执行barrierAction。

        CyclicBarrier和CounDownLatch的区别 

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

            - CyclicBarrier还提供获取阻塞线程数量及检测阻塞线程是否被中断等CountDownLatch没有的方法。 

        【备注】： CountDownLatch的getCount()方法返回还有多少需要调用countDown方法去tryReleaseShared使计数器归0的线程数量。CyclicBarrier的getParties()方法同样返回需要到达屏障的线程数量。

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，它通过协调各个线程，以保证合理的使用公共资源。 

        Semaphore（2）表示允许2个线程获取许可证，也就是最大并发数为2。通过调用acquire()方法获取许可证，使用完毕之后调用release(）方法归还许可证。 

        除此之外，Semaphore还提供一些其他方法： 

            - intavailablePermits()：返回此信号量中当前可用的许可证数。 

            - intgetQueueLength()：返回正在等待获取许可证的线程数。 

            - booleanhasQueuedThreads()：是否有线程正在等待获取许可证。 

            - void reducePermits(int reduction)：减少reduction个许可证，是个protected方法。 

            - Collection getQueuedThreads()：返回所有等待获取许可证的线程集合，是个protected方法。

8.4  线程间交换数据的Exchanger 
        Exchanger(交换者)是一个用于线程协作的工具类。用于进行线程间的数据交换。Exchanger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。线程通过调用Exchanger的exchange(）方法来通知Exchanger已经到达同步点，并被阻塞直到另外一个线程也调用exchange(）方法到达同步点时，两个线程才可以交换数据。