JUC锁框架——CountDownLatch、CyclicBarrier和Semaphore

有用于同步一批线程的行为，分别是CountDownLatch、Semaphore和CyclicBarrier。

从 join方法出发

    // Thread.java中也有一个类似的基础方法
    public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException {
    
        long base = System.currentTimeMillis();
        long now = 0;
        if (millis == 0) {
    
            while (isAlive())
                wait(0);
        } else {
    
            while (isAlive()) {
    
                long delay = millis - now;
                if (delay <= 0) {
    
                    break;
                }
                wait(delay);
                now = System.currentTimeMillis() - base;
            }
        }
    }

如下实际案例中，如果有两个以上的线程，同步的顺序就受限于代码顺序了。

public static void main(String[] args) throws ParseException, InterruptedException{
    
    JoinTest worker0 = new JoinTest("worker0", 5000);  
    JoinTest worker1 = new JoinTest("worker1", 5000);  
    JoinTest worker2 = new JoinTest("worker2", 5000);  

    worker0.start();  
    worker1.start();  

    worker0.join();  
    worker1.join();  
    System.out.println("准备工作就绪");  

    worker2.start();    
}

CountDownLatch

• void await()
  使当前线程在锁存器倒计数至零之前一直等待，除非线程被中断。
• boolean await(long timeout, TimeUnit unit)
  使当前线程在锁存器倒计数至零之前一直等待，除非线程被中断或超出了指定的等待时间。
• void countDown()
  递减锁存器的计数，如果计数到达零，则释放所有等待的线程。

CyclicBarrier

• CyclicBarrier(int parties)
  创建一个新的CyclicBarrier，它将在给定数量的参与者（线程）处于等待状态时启动，但不会在启动 barrier 时执行预定义的操作。
• CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)
  创建一个新的CyclicBarrier，它将在给定数量的参与者（线程）处于等待状态时启动，并在启动 barrier时执行给定的屏障操作，该操作由最后一个进入 barrier 的线程执行。
• int | await()
  在所有参与者都已经在此 barrier 上调用 await 方法之前，将一直等待。
• int | await(long timeout,
  TimeUnit unit) 在所有参与者都已经在此屏障上调用 await 方法之前将一直等待,或者超出了指定的等待时间。

CountDownLatch与CyclicBarrier二者的区别

CountDownLatch	CyclicBarrier
计算减为0时释放所有等待的线程	计数加到指定值时释放所有等待线程
计数为0时，无法重置	计数达到指定值时，计数置为0重新开始
用countDown()方法计数减一，调用await()方法只进行阻塞，对计数没任何影响	用await()方法计数加1，若加1后的值不等于构造方法的值，则线程阻塞
不可重复利用	可重复利用
阻塞主体是外部(当前)线程	阻塞主体是多个线程

Semaphore

Semaphore是对一定数量的资源进行管理的信号量，当Semaphore(1)时，退化为互斥锁。

• acquire( int permits ) 中的参数是什么意思呢？可以这么理解， new Semaphore(6) 表示初始化了 6个通路，
• semaphore.acquire(2) 表示每次线程进入将会占用2个通路，semaphore.release(2) 运行时表示归还2个通路。没有通路，则线程就无法进入代码块。
• semaphore.acquire() + semaphore.release() 在运行的时候，其实和 semaphore.acquire(1) + semaphore.release(1) 效果是一样的。