Java多线程同步器 - HelloWorld开发者社区

Java多线程同步器博客分类： java

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CyclcBarrier
　　在实际应用中，有时候需要多个线程同时工作以完成同一件事情，而且在完成过程中，往往会等待其他线程都完成某一阶段后再执行，等所有线程都到达某一个阶段后再统一执行。

　　比如有几个旅行团需要途经深圳、广州、韶关、长沙最后到达武汉。旅行团中有自驾游的，有徒步的，有乘坐旅游大巴的；这些旅行团同时出发，并且每到一个目的地，都要等待其他旅行团到达此地后再同时出发，直到都到达终点站武汉。

CountDownLatch
　　一个同步辅助类，在完成一组正在其他线程中执行的操作之前，它允许一个或多个线程一直等待。

　　用给定的计数初始化 CountDownLatch。由于调用了 countDown() 方法，所以在当前计数到达零之前，await 方法会一直受阻塞。之后，会释放所有等待的线程，await 的所有后续调用都将立即返回。这种现象只出现一次——计数无法被重置。如果需要重置计数，请考虑使用 CyclicBarrier。

Exchanger
　　可以在对中对元素进行配对和交换的线程的同步点。每个线程将条目上的某个方法呈现给 exchange 方法，与伙伴线程进行匹配，并且在返回时接收其伙伴的对象。Exchanger 可能被视为 SynchronousQueue 的双向形式。　　Exchanger 可能在应用程序（比如遗传算法和管道设计）中很有用。

　　用法示例：以下是重点介绍的一个类，该类使用 Exchanger 在线程间交换缓冲区，因此，在需要时，填充缓冲区的线程获取一个新腾空的缓冲区，并将填满的缓冲区传递给腾空缓冲区的线程。

Java多线程同步器

class FillAndEmpty {
Exchanger < DataBuffer > exchanger = new Exchanger < DataBuffer > ();
DataBuffer initialEmptyBuffer = ... a made - up type
DataBuffer initialFullBuffer = ...

class FillingLoop implements Runnable {
public void run() {
DataBuffer currentBuffer = initialEmptyBuffer;
try {
while (currentBuffer != null ) {
addToBuffer(currentBuffer);
if (currentBuffer.isFull())
currentBuffer = exchanger.exchange(currentBuffer);
}
} catch (InterruptedException ex) { ... handle ... }
}
}

class EmptyingLoop implements Runnable {
public void run() {
DataBuffer currentBuffer = initialFullBuffer;
try {
while (currentBuffer != null ) {
takeFromBuffer(currentBuffer);
if (currentBuffer.isEmpty())
currentBuffer = exchanger.exchange(currentBuffer);
}
} catch (InterruptedException ex) { ... handle ...}
}
}

void start() {
new Thread( new FillingLoop()).start();
new Thread( new EmptyingLoop()).start();
}
}

Java多线程同步器

SynchronousQueue
　　一种阻塞队列，其中每个 put 必须等待一个 take，反之亦然。同步队列没有任何内部容量，甚至连一个队列的容量都没有。不能在同步队列上进行 peek，因为仅在试图要取得元素时，该元素才存在；除非另一个线程试图移除某个元素，否则也不能（使用任何方法）添加元素；也不能迭代队列，因为其中没有元素可用于迭代。队列的头是尝试添加到队列中的首个已排队线程元素；如果没有已排队线程，则不添加元素并且头为 null。对于其他 Collection 方法（例如 contains），SynchronousQueue 作为一个空集合。此队列不允许 null 元素。

信号量semaphore

　　Semaphore 信号量，就是一个允许实现设置好的令牌。也许有1个，也许有10个或更多。
　　谁拿到令牌(acquire)就可以去执行了，如果没有令牌则需要等待。
　　执行完毕，一定要归还(release)令牌，否则令牌会被很快用光，别的线程就无法获得令牌而执行下去了。