java5中为多线程提供的同步工具类

IT程序员开发必备-各类资源下载清单,史上最全IT资源,个人收藏总结!1、Semaphore实现信号灯

(1)Semaphore可以维护当前访问自身的线程个数,并提供了同步机制。使用Semaphore可以控制同时访问资源的线程个数,例如,实现一个文件允许的并发访问数。 A、 Semaphore实现的功能就类似厕所有5个坑,假如有十个人要上厕所,那么同时能有多少个人去上厕所呢?同时只能有5个人能够占用,当5个人中的任何一个人让开后,其中在等待的另外5个人中又有一个可以占用了。 B、 另外等待的5个人中可以是随机获得优先机会,也可以是按照先来后到的顺序获得机会,这取决于构造Semaphore对象时传入的参数选项。 (2)单个信号量的Semaphore对象可以实现互斥锁的功能,并且可以是由一个线程获得了“锁”,再由另一个线程释放“锁”,这可应用于死锁恢复的一些场合

2.CyclicBarrier它允许一组线程互相等待,直到到达某个公共屏障点

表示大家彼此等待,大家集合好后才开始出发,分散活动后又在指定地点集合碰面,这就好比整个公司的人员利用周末时间集体郊游一样,先各自从家出发到公司集合后,再同时出发到公园游玩,在指定地点集合后再同时开始就餐,…。

3.CountDownLatch 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

(1)犹如倒计时计数器,调用CountDownLatch对象的countDown方法就将计数器减1,当计数到达0时,则所有等待者或单个等待者开始执行。这直接通过代码来说明CountDownLatch的作用,这样学员的理解效果更直接。 (2)可以实现一个人(也可以是多个人)等待其他所有人都来通知他,这犹如一个计划需要多个领导都签字后才能继续向下实施。还可以实现一个人通知多个人的效果,类似裁判一声口令,运动员同时开始奔跑。用这个功能做百米赛跑的游戏程序不错哦!

4.Exchanger 可以在对中对元素进行配对和交换的线程的同步点

用于实现两个人之间的数据交换,每个人在完成一定的事务后想与对方交换数据,第一个先拿出数据的人将一直等待第二个人拿着数据到来时,才能彼此交换数据。

例子程序

Semaphore工具类:

package edu.java5.util;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.Semaphore;public class SemaphoreTest {public static void main(String[] args) {ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();final  Semaphore sp = new Semaphore(3);for(int i=0;i<10;i++){Runnable runnable = new Runnable(){public void run(){try {sp.acquire();} catch (InterruptedException e1) {e1.printStackTrace();}System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "进入,当前已有" + (3-sp.availablePermits()) + "个并发");try {Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "即将离开");sp.release();//下面代码有时候执行不准确,因为其没有和上面的代码合成原子单元System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已离开,当前已有" + (3-sp.availablePermits()) + "个并发");}};service.execute(runnable);}}}/** * 结果:          线程pool-1-thread-1进入,当前已有1个并发线程pool-1-thread-3进入,当前已有2个并发线程pool-1-thread-5进入,当前已有3个并发线程pool-1-thread-5即将离开线程pool-1-thread-5已离开,当前已有2个并发线程pool-1-thread-7进入,当前已有3个并发线程pool-1-thread-3即将离开线程pool-1-thread-3已离开,当前已有2个并发线程pool-1-thread-2进入,当前已有3个并发线程pool-1-thread-1即将离开线程pool-1-thread-1已离开,当前已有2个并发线程pool-1-thread-4进入,当前已有3个并发线程pool-1-thread-4即将离开线程pool-1-thread-4已离开,当前已有2个并发线程pool-1-thread-9进入,当前已有3个并发线程pool-1-thread-7即将离开线程pool-1-thread-10进入,当前已有3个并发线程pool-1-thread-7已离开,当前已有3个并发线程pool-1-thread-2即将离开线程pool-1-thread-8进入,当前已有3个并发线程pool-1-thread-2已离开,当前已有3个并发线程pool-1-thread-10即将离开线程pool-1-thread-6进入,当前已有3个并发线程pool-1-thread-10已离开,当前已有3个并发线程pool-1-thread-9即将离开线程pool-1-thread-9已离开,当前已有2个并发线程pool-1-thread-8即将离开线程pool-1-thread-8已离开,当前已有1个并发线程pool-1-thread-6即将离开线程pool-1-thread-6已离开,当前已有0个并发 * */

CyclicBarrier工具类:

package edu.java5.util;import java.util.concurrent.CyclicBarrier;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;/** * 讲解CyclicBarrier的功能时,通过辅助画图的方式说明,效果会更好。\            / \     |    /   ------------------------三个线程干完各自的任务,在不同的时刻到达集合点后,就可以接着忙各自的工作去了,再到达新的集合点,再去忙各自的工作,到达集合点了用CyclicBarrier对象的await方法表示等待其他线程在此集合。  /     |   \ /     |    \      -------------------为什么几个人能碰到一起,说白了,就是大家都把手头这一阶段的工作做完了,就可以碰到一起了。譬如,我下楼等方老师,就是等他手头工作做完了,到达了它要集合的状态,就集合了。 **/public class CyclicBarrierTest {public static void main(String[] args) {ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();final  CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(3);for(int i=0;i<3;i++){Runnable runnable = new Runnable(){public void run(){try {Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "即将到达集合地点1,当前已有" + (cb.getNumberWaiting()+1) + "个已经到达,正在等候");cb.await();System.out.println("三个线程都到达集合地点1,出发至集合地点2");Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "即将到达集合地点2,当前已有" + (cb.getNumberWaiting()+1) + "个已经到达,正在等候");cb.await();System.out.println("都到达集合地点2,出发至集合地点3");Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "即将到达集合地点3,当前已有" + (cb.getNumberWaiting()+1) + "个已经到达,正在等候");cb.await();System.out.println("集合完毕,到达目的地");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}};service.execute(runnable);}service.shutdown();}}/** * 结果: *  线程pool-1-thread-2即将到达集合地点1,当前已有1个已经到达,正在等候线程pool-1-thread-3即将到达集合地点1,当前已有2个已经到达,正在等候线程pool-1-thread-1即将到达集合地点1,当前已有3个已经到达,正在等候三个线程都到达集合地点1,出发至集合地点2三个线程都到达集合地点1,出发至集合地点2三个线程都到达集合地点1,出发至集合地点2线程pool-1-thread-1即将到达集合地点2,当前已有1个已经到达,正在等候线程pool-1-thread-3即将到达集合地点2,当前已有2个已经到达,正在等候线程pool-1-thread-2即将到达集合地点2,当前已有3个已经到达,正在等候都到达集合地点2,出发至集合地点3都到达集合地点2,出发至集合地点3都到达集合地点2,出发至集合地点3线程pool-1-thread-3即将到达集合地点3,当前已有1个已经到达,正在等候线程pool-1-thread-1即将到达集合地点3,当前已有2个已经到达,正在等候线程pool-1-thread-2即将到达集合地点3,当前已有3个已经到达,正在等候集合完毕,到达目的地集合完毕,到达目的地集合完毕,到达目的地 **/

CountDownLatch工具类:

package edu.java5.util;import java.util.concurrent.CountDownLatch;import java.util.concurrent.CyclicBarrier;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class CountdownLatchTest {public static void main(String[] args) {ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();final CountDownLatch cdOrder = new CountDownLatch(1);final CountDownLatch cdAnswer = new CountDownLatch(3);for(int i=0;i<3;i++){Runnable runnable = new Runnable(){public void run(){try {System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "正准备接受命令");cdOrder.await();System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已接受命令");Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "回应命令处理结果");cdAnswer.countDown();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}};service.execute(runnable);}try {Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "即将发布命令");cdOrder.countDown();System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已发送命令,正在等待结果");cdAnswer.await();System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已收到所有响应结果");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}service.shutdown();}}/** * 结果: *  线程pool-1-thread-1正准备接受命令线程pool-1-thread-2正准备接受命令线程pool-1-thread-3正准备接受命令线程main即将发布命令线程main已发送命令,正在等待结果线程pool-1-thread-2已接受命令线程pool-1-thread-1已接受命令线程pool-1-thread-3已接受命令线程pool-1-thread-1回应命令处理结果线程pool-1-thread-3回应命令处理结果线程pool-1-thread-2回应命令处理结果线程main已收到所有响应结果 **/

Exchanger工具类:

package edu.java5.util;import java.util.concurrent.Exchanger;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class ExchangerTest {/** * 讲解Exchanger的比喻: *   好比两个毒贩要进行交易,一手交钱、一手交货,不管谁先来到接头地点后,就处于等待状态了,当另外一方也到达了接头地点(所谓到达接头地点,也就是到到达了准备接头的状态)时,两者的数据就立即交换了,然后就又可以各忙各的了。 * *   exchange方法就相当于两手高高举着待交换物,等待人家前来交换,一旦人家到来(即人家也执行到exchange方法),则两者立马完成数据的交换。 **/public static void main(String[] args) {ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();final Exchanger exchanger = new Exchanger();service.execute(new Runnable(){public void run() {try {Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));String data1 = "zxx";System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "正在把数据" + data1 +"换出去");String data2 = (String)exchanger.exchange(data1);System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "换回的数据为" + data2);}catch(Exception e){}}});service.execute(new Runnable(){public void run() {try {Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));String data1 = "lhm";System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "正在把数据" + data1 +"换出去");String data2 = (String)exchanger.exchange(data1);System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "换回的数据为" + data2);}catch(Exception e){}}});}}/** * 结果:线程pool-1-thread-2正在把数据lhm换出去线程pool-1-thread-1正在把数据zxx换出去线程pool-1-thread-1换回的数据为lhm线程pool-1-thread-2换回的数据为zxx **/

如果说,罗马是一座厚重和凝固的堡垒,

java5中为多线程提供的同步工具类

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