Java多线程-JUC-1（八）
前面把线程相关的生命周期、关键字、线程池（ThreadPool）、ThreadLocal、CAS、锁和AQS都讲完了，现在就剩下怎么来用多线程了。而要想用好多线程，其实是可以取一些巧的，比如JUC（好多面试官喜欢问的JUC，就是现在要讲的JUC）。JUC就是java.util.concurrent的首字母缩写，它是Java并发工具包就是中提供的各种工具类的统称，主要分为几大类：
1、同步器；
2、线程安全的容器；
3、阻塞队列；
4、一些特殊的类。
他们都有各自适合应用场景。这里是并发工具包相关类的继承结构：
下面从同步器开始。
常用的JUC同步器有四个：
1、CountDownLatch：字面意思是倒计时锁，如果有“倒计时”的需求，那么CountDownLatch是最好的工具。它还有一个别称：发令枪。可以想象一下，火箭点火发射的时候，所有设备、部门都会依次检查确认，如果全部都确认准备好了才能开始发射，也就是等倒数到指定的数字（一般是0）的时候，就开始执行预设动作；
2、Semaphore：字面意思信号量，好比红绿灯，或者就餐排队时餐馆发的数字序号，一次只允许若干个线程执行。这个在昨天的例子里面也已经演示过了，而且还是通过自定义AQS来实现的（信号量可能不太好理解，我更倾向于叫它摇号器）；
3、CyclicBarrier：字面意思是屏障或者栅栏，与CountDownLatch比较像，但它侧重于工作本身，即指定的若干个工作都满足考核标准（某个屏障）之后，才能继续进行下面的工作，且可反复使用；
4、Exchanger：用于线程之间交换数据，更形象地说法是“交换机”，即当一个线程完成某项工作后想与另一个线程交换数据，就可以使用这个工具类。
下面来一个个地演示它们的用法。
一、CountDownLatch
CountDownLatch的功能如果用图来表示的话，就会是这样的：
CountDownLatch实例代码：
/** * 发令枪 */ public class CountDownLatchTester implements Runnable { static final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(10); @Override public void run() { // 检查任务 try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 检查完毕！"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { latch.countDown(); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5); for (int i = 10; i > 0; i--) { Thread.sleep(1000); executor.submit(new CountDownLatchTester()); System.out.println(i); } Thread.sleep(1000); // 检查 latch.await(); System.out.println(); System.out.println("点火，发射！"); // 关闭线程池 executor.shutdown(); } }
执行CountDownLatch的效果是：
二、Semaphore
Semaphore的功能如果用图来表示的话，就会是这样的：
Semaphore实例代码：
/** * 信号量（摇号器） */ public class SemaphoreTester implements Runnable { static final Semaphore semaphore = new Semaphore(3); @Override public void run() { try { semaphore.acquire(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始进餐"); Thread.sleep(1000); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } semaphore.release(); } public static void main(String[] args) { ExecutorService excutor = Executors.newFixedThreadPool(15); for (int i = 0; i < 15; i++) { excutor.submit(new SemaphoreTester()); } excutor.shutdown(); } }
Semaphore执行后的效果是：
三、CyclicBarrier
CyclicBarrier的功能如果用图来表示的话，就会是这样的：
CyclicBarrier实例代码：
/** * 栅栏 */ public class CyclicBarrierTester implements Runnable { private final static CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3); @Override public void run() { try { Thread.sleep(1000); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 已达到预定位置，等待指令..."); // 只有最后一个线程执行后，所有的线程才能执行2 barrier.await(); Thread.sleep(1000); // 2 所有线程都会执行的动作 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 已突破第一道封锁线"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) { ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3); for (int i = 0; i < 15; i++) { executor.submit(new CyclicBarrierTester()); } // 关闭线程池 executor.shutdown(); } }
CyclicBarrier执行后的效果是：
四、Exchanger
Exchanger的功能如果用图来表示的话，就会是这样的：
Exchanger实例代码：
/** * 交换机 */ public class ExchangerTester implements Runnable { Exchanger<Object> exchanger = null; Object object = null; public ExchangerTester(Exchanger<Object> exchanger, Object object) { this.exchanger = exchanger; this.object = object; } @Override public void run() { try { Object previous = this.object; this.object = this.exchanger.exchange(this.object); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 用对象 " + previous + " 换对象 " + this.object); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) { Exchanger<Object> exchanger = new Exchanger<Object>(); ExchangerTester tester1 = new ExchangerTester(exchanger, "A"); ExchangerTester tester2 = new ExchangerTester(exchanger, "B"); new Thread(tester1).start(); new Thread(tester2).start(); } }
Exchanger执行后的效果是：
把这四种同步器掌握好（包括它们的组合使用），几乎可以解决90%以上的使用多线程的场景问题，再也不用担心不会多线程了。
