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时间: 2024-05-17 07:17:15 浏览: 119

Java并发编程：CountDownLatch与CyclicBarrier和Semaphore的实例详解

Java并发编程：CountDownLatch与CyclicBarrier和Semaphore的实例详解 Java并发编程是Java语言中的一种高级技术，用于处理多线程编程中的同步问题。Java 1.5中引入了几个高效的辅助类，包括CountDownLatch、CyclicBarrier和Semaphore，这些类可以帮助开发者更好地进行并发编程。本文将详细介绍这三个辅助类的用法和实例详解。一、CountDownLatch用法 CountDownLatch类位于java.util.concurrent包下，利用它可以实现类似计数器的功能。它可以让一个线程等待其他线程执行完毕后再执行。CountDownLatch类只提供了一个构造器：public CountDownLatch(int count)，其中参数count为计数值。 CountDownLatch类中最重要的三个方法是： 1. public void await() throws InterruptedException {}; //调用await()方法的线程会被挂起，它会等待直到count值为0才继续执行 2. public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException {}; //和await()类似，只不过等待一定的时间后count值还没变为0的话就会继续执行 3. public void countDown() {}; //将count值减1 下面是一个使用CountDownLatch的示例代码： ```java public class Test { public static void main(String[] args) { final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2); new Thread(){ public void run() { try { System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行"); Thread.sleep(3000); System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕"); latch.countDown(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }; }.start(); new Thread(){ public void run() { try { System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行"); Thread.sleep(3000); System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕"); latch.countDown(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }; }.start(); try { System.out.println("等待2个子线程执行完毕..."); latch.await(); System.out.println("2个子线程已经执行完毕"); System.out.println("继续执行主线程"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } ``` 二、CyclicBarrier用法 CyclicBarrier类也位于java.util.concurrent包下，用于实现多个线程互相等待的功能。CyclicBarrier类提供了以下构造器： public CyclicBarrier(int parties)；//参数parties表示等待的线程数 CyclicBarrier类中最重要的三个方法是： 1. public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException {}; //等待其他线程到达barrier 2. public int await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, BrokenBarrierException {}; //等待其他线程到达barrier，或者等待一定的时间 3. public void reset() {}; //重置barrier 下面是一个使用CyclicBarrier的示例代码： ```java public class Test { public static void main(String[] args) { final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(2); new Thread(){ public void run() { try { System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行"); Thread.sleep(3000); System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕"); barrier.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (BrokenBarrierException e) { e.printStackTrace(); } }; }.start(); new Thread(){ public void run() { try { System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行"); Thread.sleep(3000); System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕"); barrier.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (BrokenBarrierException e) { e.printStackTrace(); } }; }.start(); } } ``` 三、Semaphore用法 Semaphore类位于java.util.concurrent包下，用于实现共享资源的并发访问控制。Semaphore类提供了以下构造器： public Semaphore(int permits)；//参数permits表示可用的许可数 Semaphore类中最重要的三个方法是： 1. public void acquire() throws InterruptedException {}; //获得一个许可 2. public boolean tryAcquire() {}; //尝试获得一个许可 3. public void release() {}; //释放一个许可下面是一个使用Semaphore的示例代码： ```java public class Test { public static void main(String[] args) { final Semaphore semaphore = new Semaphore(2); new Thread(){ public void run() { try { System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行"); semaphore.acquire(); System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"获得许可"); Thread.sleep(3000); System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕"); semaphore.release(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }; }.start(); new Thread(){ public void run() { try { System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在执行"); semaphore.acquire(); System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"获得许可"); Thread.sleep(3000); System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完毕"); semaphore.release(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }; }.start(); } } ``` CountDownLatch、CyclicBarrier和Semaphore都是Java并发编程中非常重要的辅助类，它们可以帮助开发者更好地进行并发编程。

可以使用Java并发编程中的异步编程方式来实现调用方法后继续执行而不必等待方法的返回。一种常见的异步编程方式是使用回调函数或者Future模式。在回调函数中定义需要在方法返回后执行的逻辑，而方法本身则可以立即返回，不会阻塞当前线程。在执行完需要执行的逻辑后，回调函数可以通知调用方方法已经执行完毕。另一种方式是使用Java 8中引入的CompletableFuture类。该类可以用于异步执行任务，并在任务执行完毕后返回结果。通过使用该类的thenApply或thenAccept方法，可以在任务执行完毕后立即执行指定的逻辑，而不必等待方法的返回。总之，Java并发编程提供了多种异步编程方式，可以实现调用方法后继续执行而不必等待该方法的返回。

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