本篇將介紹控制并發(fā)流程的工具類奸攻，作用就是更容易地讓線程之間相互配合蒜危，比如讓線程 A 等待線程 B 執(zhí)行完畢后再繼續(xù)執(zhí)行，來(lái)滿足業(yè)務(wù)邏輯睹耐。

1辐赞、Semaphore 信號(hào)量

1.1 基本介紹

從圖中可以看出，信號(hào)量的一個(gè)最主要的作用就是硝训，來(lái)控制那些需要限制并發(fā)訪問(wèn)量的資源响委。具體來(lái)講，信號(hào)量會(huì)維護(hù)“許可證”的計(jì)數(shù)窖梁，而線程去訪問(wèn)共享資源前赘风，必須先拿到許可證。線程可以從信號(hào)量中去“獲取”一個(gè)許可證纵刘，一旦線程獲取之后邀窃，信號(hào)量持有的許可證就轉(zhuǎn)移過(guò)去了，所以信號(hào)量手中剩余的許可證要減一假哎。

同理瞬捕，線程也可以“釋放”一個(gè)許可證鞍历，如果線程釋放了許可證，這個(gè)許可證相當(dāng)于被歸還給信號(hào)量了肪虎，于是信號(hào)量中的許可證的可用數(shù)量加一劣砍。當(dāng)信號(hào)量擁有的許可證數(shù)量減到 0 時(shí)，如果下個(gè)線程還想要獲得許可證扇救，那么這個(gè)線程就必須等待秆剪，直到之前得到許可證的線程釋放，它才能獲取爵政。由于線程在沒有獲取到許可證之前不能進(jìn)一步去訪問(wèn)被保護(hù)的共享資源仅讽，所以這就控制了資源的并發(fā)訪問(wèn)量，這就是整體思路钾挟。

1.2 使用場(chǎng)景

在這個(gè)場(chǎng)景中洁灵，我們的服務(wù)是中間這個(gè)方塊兒，左側(cè)是請(qǐng)求掺出，右側(cè)是我們所依賴的那個(gè)慢服務(wù)徽千。出于種種原因（比如計(jì)算量大、依賴的下游服務(wù)多等）汤锨，右邊的慢服務(wù)速度很慢双抽，并且它可以承受的請(qǐng)求數(shù)量也很有限，一旦有太多的請(qǐng)求同時(shí)到達(dá)它這邊闲礼，可能會(huì)導(dǎo)致它這個(gè)服務(wù)不可用牍汹，會(huì)壓垮它。所以我們必須要保護(hù)它柬泽，不能讓太多的線程同時(shí)去訪問(wèn)慎菲。那怎么才能做到這件事情呢？

那就是利用信號(hào)量控制許可證的發(fā)放和歸還锨并，進(jìn)而去控制在同一時(shí)刻最多只有 3 個(gè)線程執(zhí)行訪問(wèn)慢服務(wù)器的任務(wù)露该。

1.3 使用流程

來(lái)看一下具體的用法，使用流程主要分為以下三步：

• 首先初始化一個(gè)信號(hào)量第煮，并且傳入許可證的數(shù)量解幼，這是它的帶公平參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)：public Semaphore(int permits, boolean fair)，傳入兩個(gè)參數(shù)包警，第一個(gè)參數(shù)是許可證的數(shù)量撵摆，另一個(gè)參數(shù)是是否公平。如果第二個(gè)參數(shù)傳入 true揽趾，則代表它是公平的策略台汇，會(huì)把之前已經(jīng)等待的線程放入到隊(duì)列中，而當(dāng)有新的許可證到來(lái)時(shí)，它會(huì)把這個(gè)許可證按照順序發(fā)放給之前正在等待的線程苟呐；如果這個(gè)構(gòu)造函數(shù)第二個(gè)參數(shù)傳入 false痒芝，則代表非公平策略，也就有可能插隊(duì)牵素，就是說(shuō)后進(jìn)行請(qǐng)求的線程有可能先得到許可證严衬。

• 第二個(gè)流程是在建立完這個(gè)構(gòu)造函數(shù)，初始化信號(hào)量之后笆呆，就可以利用 acquire() 方法请琳。在調(diào)用慢服務(wù)之前，讓線程來(lái)調(diào)用 acquire 方法或者 acquireUninterruptibly方法赠幕，這兩個(gè)方法的作用是要獲取許可證俄精，這同時(shí)意味著只有這個(gè)方法能順利執(zhí)行下去的話，它才能進(jìn)一步訪問(wèn)這個(gè)代碼后面的調(diào)用慢服務(wù)的方法榕堰。如果此時(shí)信號(hào)量已經(jīng)沒有剩余的許可證了竖慧，那么線程就會(huì)等在 acquire 方法的這一行代碼中，所以它也不會(huì)進(jìn)一步執(zhí)行下面調(diào)用慢服務(wù)的方法逆屡。正是用這種方法圾旨，保護(hù)了慢服務(wù)。
  acquire() 和 acquireUninterruptibly() 的區(qū)別是：是否能響應(yīng)中斷魏蔗。acquire() 是可以支持中斷的砍的，也就是說(shuō)，它在獲取信號(hào)量的期間莺治，假設(shè)這個(gè)線程被中斷了廓鞠，那么它就會(huì)跳出 acquire() 方法，不再繼續(xù)嘗試獲取了产雹。而 acquireUninterruptibly() 方法是不會(huì)被中斷的诫惭。

• 第三步就是在任務(wù)執(zhí)行完畢之后，調(diào)用 release() 來(lái)釋放許可證蔓挖，比如說(shuō)在執(zhí)行完慢服務(wù)這行代碼之后，再去執(zhí)行 release() 方法馆衔，這樣一來(lái)瘟判，許可證就會(huì)還給信號(hào)量了。

除了這幾個(gè)主要方法以外角溃，還有一些其他的方法：
（1）public boolean tryAcquire()
tryAcquire 和之前介紹鎖的 trylock 思維是一致的拷获，是嘗試獲取許可證，相當(dāng)于看看現(xiàn)在有沒有空閑的許可證减细，如果有就獲取匆瓜，如果現(xiàn)在獲取不到也沒關(guān)系，不必陷入阻塞，可以去做別的事驮吱。

（2）public boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit)
同樣有一個(gè)重載的方法茧妒，它里面?zhèn)魅肓顺瑫r(shí)時(shí)間。比如傳入了 3 秒鐘左冬，則意味著最多等待 3 秒鐘桐筏，如果等待期間獲取到了許可證，則往下繼續(xù)執(zhí)行拇砰；如果超時(shí)時(shí)間到梅忌，依然獲取不到許可證，它就認(rèn)為獲取失敗除破，且返回 false牧氮。

（3）availablePermits()
這個(gè)方法用來(lái)查詢可用許可證的數(shù)量，返回一個(gè)整型的結(jié)果瑰枫。

代碼示例：

public class SemaphoreDemo2 {

    static Semaphore semaphore = new Semaphore(3);

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(50);
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            service.submit(new Task());
        }
        service.shutdown();
    }

    static class Task implements Runnable {

        @Override
        public void run() {
            try {
                semaphore.acquire();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "拿到了許可證踱葛，花費(fèi)2秒執(zhí)行慢服務(wù)");
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("慢服務(wù)執(zhí)行完畢，" + Thread.currentThread().getName() + "釋放了許可證");
            semaphore.release();
        }
    }
}

特殊用法：一次性獲取或釋放多個(gè)許可證
比如 semaphore.acquire(2)躁垛，里面?zhèn)魅雲(yún)?shù) 2剖毯，這就叫一次性獲取兩個(gè)許可證。同時(shí)釋放也是一樣的教馆，semaphore.release(3) 相當(dāng)于一次性釋放三個(gè)許可證逊谋。

為什么要這樣做呢？列舉一個(gè)使用場(chǎng)景土铺。比如說(shuō)第一個(gè)任務(wù) A（Task A ）會(huì)調(diào)用很耗資源的方法一 method1()胶滋，而任務(wù) B 調(diào)用的是方法二 method 2，但這個(gè)方法不是特別消耗資源悲敷。在這種情況下究恤，假設(shè)一共有 5 個(gè)許可證，只能允許同時(shí)有 1 個(gè)線程調(diào)用方法一后德，或者同時(shí)最多有 5 個(gè)線程調(diào)用方法二部宿，但是方法一和方法二不能同時(shí)被調(diào)用。

所以瓢湃，就要求 Task A 在執(zhí)行之前要一次性獲取到 5 個(gè)許可證才能執(zhí)行理张，而 Task B 只需要獲取一個(gè)許可證就可以執(zhí)行了。這樣就避免了任務(wù) A 和 B 同時(shí)運(yùn)行绵患，同時(shí)又很好的兼顧了效率雾叭，不至于同時(shí)只允許一個(gè)線程訪問(wèn)方法二，那樣的話也存在浪費(fèi)資源的情況落蝙，所以可以根據(jù)自己的需求合理地利用信號(hào)量的許可證來(lái)分配資源织狐。

注意點(diǎn)：
（1）獲取和釋放的許可證數(shù)量盡量保持一致暂幼，否則比如每次都獲取 2 個(gè)但只釋放 1 個(gè)甚至不釋放，那么信號(hào)量中的許可證就慢慢被消耗完了移迫，最后導(dǎo)致里面沒有許可證了旺嬉，那其他的線程就再也沒辦法訪問(wèn)了；
（2）在初始化的時(shí)候可以設(shè)置公平性起意，如果設(shè)置為 true 則會(huì)讓它更公平鹰服，但如果設(shè)置為 false 則會(huì)讓總的吞吐量更高。
（3）信號(hào)量是支持跨線程揽咕、跨線程池的悲酷，而且并不是哪個(gè)線程獲得的許可證，就必須由這個(gè)線程去釋放亲善。事實(shí)上设易，對(duì)于獲取和釋放許可證的線程是沒有要求的，比如線程 A 獲取了然后由線程 B 釋放蛹头，這完全是可以的顿肺，只要邏輯合理即可。

1.4 信號(hào)量能被 FixedThreadPool 替代嗎渣蜗？

這個(gè)問(wèn)題相當(dāng)于屠尊，信號(hào)量是可以限制同時(shí)訪問(wèn)的線程數(shù)，那為什么不直接用固定數(shù)量線程池去限制呢耕拷？這樣不是更方便嗎讼昆？比如說(shuō)線程池里面有 3 個(gè)線程，那自然最多只有 3 個(gè)線程去訪問(wèn)了骚烧。

在實(shí)際業(yè)務(wù)中會(huì)遇到這樣的情況：假如浸赫，在調(diào)用慢服務(wù)之前需要有個(gè)判斷條件，比如只想在每天的零點(diǎn)附近去訪問(wèn)這個(gè)慢服務(wù)時(shí)受到最大線程數(shù)的限制（比如 3 個(gè)線程）赃绊，而在除了每天零點(diǎn)附近的其他大部分時(shí)間既峡，是希望讓更多的線程去訪問(wèn)的。所以在這種情況下就應(yīng)該把線程池的線程數(shù)量設(shè)置為 50 碧查，甚至更多运敢，然后在執(zhí)行之前加一個(gè) if 判斷，如果符合時(shí)間限制了（比如零點(diǎn)附近）忠售，再用信號(hào)量去額外限制者冤，這樣做是比較合理的。

再說(shuō)一個(gè)例子档痪，比如說(shuō)在大型應(yīng)用程序中會(huì)有不同類型的任務(wù)，它們也是通過(guò)不同的線程池來(lái)調(diào)用慢服務(wù)的邢滑。因?yàn)檎{(diào)用方不只是一處腐螟，可能是 Tomcat 服務(wù)器或者網(wǎng)關(guān)愿汰，我們就不應(yīng)該限制，或者說(shuō)也無(wú)法做到限制它們的線程池的大小乐纸。但可以做的是衬廷，在執(zhí)行任務(wù)之前用信號(hào)量去限制一下同時(shí)訪問(wèn)的數(shù)量，因?yàn)樾盘?hào)量具有跨線程汽绢、跨線程池的特性吗跋，所以即便這些請(qǐng)求來(lái)自于不同的線程池，我們也可以限制它們的訪問(wèn)宁昭。如果用 FixedThreadPool 去限制跌宛，那就做不到跨線程池限制了，這樣的話會(huì)讓功能大大削弱积仗。

基于以上的理由疆拘，如果想要限制并發(fā)訪問(wèn)的線程數(shù)，用信號(hào)量是更合適的寂曹。

2哎迄、CountDownLatch 是如何安排線程執(zhí)行順序的？

2.1 基本介紹

CountDownLatch 是 JDK 提供的并發(fā)流程控制的工具類隆圆，它是在 java.util.concurrent 包下漱挚，在 JDK1.5 以后加入的。
CountDownLatch 類在創(chuàng)建實(shí)例的時(shí)候渺氧，需要在構(gòu)造函數(shù)中傳入倒數(shù)次數(shù)旨涝，然后由需要等待的線程去調(diào)用 await 方法開始等待，而每一次其他線程調(diào)用了 countDown 方法之后阶女，計(jì)數(shù)便會(huì)減 1颊糜，直到減為 0 時(shí)，之前等待的線程便會(huì)繼續(xù)運(yùn)行秃踩。

下面舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)明它主要在什么場(chǎng)景下使用衬鱼。
比如我們?nèi)ビ螛?lè)園坐激流勇進(jìn)，有的時(shí)候游樂(lè)園里人不是那么多憔杨，這時(shí)鸟赫，管理員會(huì)讓你稍等一下，等人坐滿了再開船消别，這樣的話可以在一定程度上節(jié)約游樂(lè)園的成本抛蚤。座位有多少，就需要等多少人寻狂，這就是 CountDownLatch 的核心思想岁经，等到一個(gè)設(shè)定的數(shù)值達(dá)到之后，才能出發(fā)蛇券。

把激流勇進(jìn)的例子用流程圖的方式來(lái)表示：

可以看到缀壤，最開始 CountDownLatch 設(shè)置的初始值為 3樊拓，然后 T0 線程上來(lái)就調(diào)用 await 方法，它的作用是讓這個(gè)線程開始等待塘慕，等待后面的 T1筋夏、T2、T3图呢，它們每一次調(diào)用 countDown 方法条篷，3 這個(gè)數(shù)值就會(huì)減 1，也就是從 3 減到 2蛤织，從 2 減到 1赴叹，從 1 減到 0，一旦減到 0 之后瞳筏，這個(gè) T0 就相當(dāng)于達(dá)到了自己觸發(fā)繼續(xù)運(yùn)行的條件稚瘾，于是它就恢復(fù)運(yùn)行了。

2.2 主要方法介紹

（1）構(gòu)造函數(shù)：public CountDownLatch(int count) { };
它的構(gòu)造函數(shù)是傳入一個(gè)參數(shù)姚炕，該參數(shù) count 是需要倒數(shù)的數(shù)值摊欠。

（2）await()：調(diào)用 await() 方法的線程開始等待，直到倒數(shù)結(jié)束柱宦，也就是 count 值為 0 的時(shí)候才會(huì)繼續(xù)執(zhí)行些椒。

（3）await(long timeout, TimeUnit unit)：await() 有一個(gè)重載的方法，里面會(huì)傳入超時(shí)參數(shù)掸刊，這個(gè)方法的作用和 await() 類似免糕，但是這里可以設(shè)置超時(shí)時(shí)間，如果超時(shí)就不再等待了忧侧。

（4）countDown()：把數(shù)值倒數(shù) 1石窑，也就是將 count 值減 1，直到減為 0 時(shí)蚓炬，之前等待的線程會(huì)被喚起松逊。

2.3 CountDownLatch 的兩個(gè)典型用法

用法一：一個(gè)線程等待其他多個(gè)線程都執(zhí)行完畢，再繼續(xù)自己的工作

舉個(gè)生活中的例子肯夏，那就是運(yùn)動(dòng)員跑步的場(chǎng)景经宏，比如在比賽跑步時(shí)有 5 個(gè)運(yùn)動(dòng)員參賽，終點(diǎn)有一個(gè)裁判員驯击，什么時(shí)候比賽結(jié)束呢烁兰？那就是當(dāng)所有人都跑到終點(diǎn)之后，這相當(dāng)于裁判員等待 5 個(gè)運(yùn)動(dòng)員都跑到終點(diǎn)徊都，宣布比賽結(jié)束沪斟。我們用代碼的形式來(lái)寫出運(yùn)動(dòng)員跑步的場(chǎng)景，代碼如下：

public class RunDemo1 {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(5);
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int no = i + 1;
            Runnable runnable = new Runnable() {

                @Override
                public void run() {
                    try {
                        Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                        System.out.println(no + "號(hào)運(yùn)動(dòng)員完成了比賽暇矫。");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    } finally {
                        latch.countDown();
                    }
                }
            };
            service.submit(runnable);
        }
        System.out.println("等待5個(gè)運(yùn)動(dòng)員都跑完.....");
        latch.await();
        System.out.println("所有人都跑完了币喧，比賽結(jié)束轨域。");
    }
}

用法二：多個(gè)線程等待某一個(gè)線程的信號(hào)，同時(shí)開始執(zhí)行

這和第一個(gè)用法有點(diǎn)相反杀餐，再列舉一個(gè)實(shí)際的場(chǎng)景，比如在運(yùn)動(dòng)會(huì)上朱巨，剛才說(shuō)的是裁判員等運(yùn)動(dòng)員史翘，現(xiàn)在是運(yùn)動(dòng)員等裁判員。在運(yùn)動(dòng)員起跑之前都會(huì)等待裁判員發(fā)號(hào)施令冀续，一聲令下運(yùn)動(dòng)員統(tǒng)一起跑琼讽，用代碼把這件事情描述出來(lái)，如下所示：

public class RunDemo2 {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println("運(yùn)動(dòng)員有5秒的準(zhǔn)備時(shí)間");
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int no = i + 1;
            Runnable runnable = new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(no + "號(hào)運(yùn)動(dòng)員準(zhǔn)備完畢洪唐，等待裁判員的發(fā)令槍");
                    try {
                        countDownLatch.await();
                        System.out.println(no + "號(hào)運(yùn)動(dòng)員開始跑步了");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            service.submit(runnable);
        }
        Thread.sleep(5000);
        System.out.println("5秒準(zhǔn)備時(shí)間已過(guò)钻蹬，發(fā)令槍響，比賽開始凭需！");
        countDownLatch.countDown();
    }
}

注意點(diǎn)：
（1）剛才講了兩種用法问欠，其實(shí)這兩種用法并不是孤立的，甚至可以把這兩種用法結(jié)合起來(lái)粒蜈，比如利用兩個(gè) CountDownLatch顺献，第一個(gè)初始值為多個(gè)，第二個(gè)初始值為 1枯怖，這樣就可以應(yīng)對(duì)更復(fù)雜的業(yè)務(wù)場(chǎng)景注整；
（2）CountDownLatch 是不能夠重用的，比如已經(jīng)完成了倒數(shù)度硝，那可不可以在下一次繼續(xù)去重新倒數(shù)呢肿轨？這是做不到的，如果有這個(gè)需求蕊程，可以考慮使用 CyclicBarrier 或者創(chuàng)建一個(gè)新的 CountDownLatch 實(shí)例椒袍。

3、CyclicBarrier 和 CountdownLatch 有什么異同存捺？

3.1 CyclicBarrier 的作用

CyclicBarrier 和 CountDownLatch 確實(shí)有一定的相似性槐沼，它們都能阻塞一個(gè)或者一組線程，直到某種預(yù)定的條件達(dá)到之后捌治，這些之前在等待的線程才會(huì)統(tǒng)一出發(fā)岗钩，繼續(xù)向下執(zhí)行。但它們的作用并不是完全一樣的肖油。

CyclicBarrier 可以構(gòu)造出一個(gè)集結(jié)點(diǎn)兼吓，當(dāng)某一個(gè)線程執(zhí)行 await() 的時(shí)候，它就會(huì)到這個(gè)集結(jié)點(diǎn)開始等待森枪，等待這個(gè)柵欄被撤銷视搏。直到預(yù)定數(shù)量的線程都到了這個(gè)集結(jié)點(diǎn)之后审孽，這個(gè)柵欄就會(huì)被撤銷，之前等待的線程就在此刻統(tǒng)一出發(fā)浑娜，繼續(xù)去執(zhí)行剩下的任務(wù)佑力。

舉一個(gè)生活中的例子。假設(shè)班級(jí)春游去公園里玩筋遭，并且會(huì)租借三人自行車打颤，每個(gè)人都可以騎，但由于這輛自行車是三人的漓滔，所以要湊齊三個(gè)人才能騎一輛编饺，而且從公園大門走到自行車驛站需要一段時(shí)間。那么模擬這個(gè)場(chǎng)景响驴，寫出如下代碼：

public class CyclicBarrierDemo {

    public static void main(String[] args) {
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(3);
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            new Thread(new Task(i + 1, cyclicBarrier)).start();
        }
    }

    static class Task implements Runnable {

        private int id;
        private CyclicBarrier cyclicBarrier;

        public Task(int id, CyclicBarrier cyclicBarrier) {
            this.id = id;
            this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        }

        @Override
        public void run() {
            System.out.println("同學(xué)" + id + "現(xiàn)在從大門出發(fā)透且，前往自行車驛站");
            try {
                Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                System.out.println("同學(xué)" + id + "到了自行車驛站，開始等待其他人到達(dá)");
                cyclicBarrier.await();
                System.out.println("同學(xué)" + id + "開始騎車");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

3.2 執(zhí)行動(dòng)作 barrierAction

public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)：當(dāng) parties 線程到達(dá)集結(jié)點(diǎn)時(shí)豁鲤，繼續(xù)往下執(zhí)行前秽誊，會(huì)執(zhí)行這一次這個(gè)動(dòng)作。

接下來(lái)再介紹一下它的一個(gè)額外功能畅形，就是執(zhí)行動(dòng)作 barrierAction 功能养距。CyclicBarrier 還有一個(gè)構(gòu)造函數(shù)是傳入兩個(gè)參數(shù)的，第一個(gè)參數(shù)依然是 parties日熬，代表需要幾個(gè)線程到齊棍厌；第二個(gè)參數(shù)是一個(gè) Runnable 對(duì)象，它就是下面所要介紹的 barrierAction竖席。

當(dāng)預(yù)設(shè)數(shù)量的線程到達(dá)了集結(jié)點(diǎn)之后耘纱，在出發(fā)的時(shí)候，便會(huì)執(zhí)行這里所傳入的 Runnable 對(duì)象毕荐，那么假設(shè)把剛才那個(gè)代碼的構(gòu)造函數(shù)改成如下這個(gè)樣子：

CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(3, new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("湊齊3人了束析，出發(fā)！");
    }
});

可以看出憎亚，傳入了第二個(gè)參數(shù)员寇，它是一個(gè) Runnable 對(duì)象，在這里傳入了這個(gè) Runnable 之后第美，這個(gè)任務(wù)就會(huì)在到齊的時(shí)候先去打印"湊齊3人了蝶锋，出發(fā)！"什往，然后在繼續(xù)執(zhí)行cyclicBarrier.await();之后的代碼System.out.println("同學(xué)" + id + "開始騎車");扳缕。

值得注意的是，這個(gè)語(yǔ)句每個(gè)周期只打印一次，不是說(shuō)有幾個(gè)線程在等待就打印幾次躯舔，而是說(shuō)這個(gè)任務(wù)只在“開閘”的時(shí)候執(zhí)行一次驴剔。所以 CyclicBarrier 的 barrierAction 特別適合用于下面的場(chǎng)景：一組子任務(wù)分別去執(zhí)行各自的邏輯，然后把一個(gè)匯總各個(gè)子任務(wù)結(jié)果的任務(wù)放到 barrierAction 中去執(zhí)行粥庄，當(dāng)每一個(gè)子任務(wù)都執(zhí)行完畢之后丧失，匯總各個(gè)子任務(wù)結(jié)果的任務(wù)自動(dòng)啟動(dòng)，使它們形成一個(gè)配合飒赃。

3.3 CyclicBarrier 和 CountDownLatch 的異同?

相同點(diǎn)：都能阻塞一個(gè)或一組線程利花，直到某個(gè)預(yù)設(shè)的條件達(dá)成發(fā)生，再統(tǒng)一出發(fā)载佳。

不同點(diǎn)：
（1）作用對(duì)象不同：CyclicBarrier 要等固定數(shù)量的線程都到達(dá)了柵欄位置才能繼續(xù)執(zhí)行，而 CountDownLatch 只需等待數(shù)字倒數(shù)到 0臀栈，也就是說(shuō) CountDownLatch 作用于事件蔫慧，但 CyclicBarrier 作用于線程；CountDownLatch 是在調(diào)用了 countDown 方法之后把數(shù)字倒數(shù)減 1权薯，而 CyclicBarrier 是在某線程開始等待后把計(jì)數(shù)減 1姑躲。
（2）可重用性不同：CountDownLatch 在倒數(shù)到 0 并且觸發(fā)門閂打開后，就不能再次使用了盟蚣，除非新建一個(gè)新的實(shí)例黍析；而 CyclicBarrier 可以重復(fù)使用，并不需要重新新建實(shí)例屎开。CyclicBarrier 還可以隨時(shí)調(diào)用 reset 方法進(jìn)行重置阐枣，如果重置時(shí)有線程已經(jīng)調(diào)用了 await 方法并開始等待，那么這些線程則會(huì)拋出 BrokenBarrierException 異常奄抽。
（3）執(zhí)行動(dòng)作不同：CyclicBarrier 有執(zhí)行動(dòng)作 barrierAction蔼两，而 CountDownLatch 沒這個(gè)功能。

4逞度、Condition额划、object.wait() 和 notify() 的關(guān)系？

4.1 Condition接口的作用

假設(shè)線程 1 需要等待某些條件滿足后档泽，才能繼續(xù)運(yùn)行俊戳，這個(gè)條件會(huì)根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景不同，有不同的可能性馆匿，比如等待某個(gè)時(shí)間點(diǎn)到達(dá)或者等待某些任務(wù)處理完畢抑胎。在這種情況下，就可以執(zhí)行 Condition 的 await 方法甜熔，一旦執(zhí)行了該方法圆恤，這個(gè)線程就會(huì)進(jìn)入 WAITING 狀態(tài)。

通常會(huì)有另外一個(gè)線程，把它稱作線程 2盆昙，它去達(dá)成對(duì)應(yīng)的條件羽历，直到這個(gè)條件達(dá)成之后，那么淡喜，線程 2 調(diào)用 Condition 的 signal 方法 [或 signalAll 方法]秕磷，代表“這個(gè)條件已經(jīng)達(dá)成了，之前等待這個(gè)條件的線程現(xiàn)在可以蘇醒了”炼团。這個(gè)時(shí)候澎嚣，JVM 就會(huì)找到等待該 Condition 的線程，并予以喚醒瘟芝，根據(jù)調(diào)用的是 signal 方法或 signalAll 方法易桃，會(huì)喚醒 1 個(gè)或所有的線程。于是锌俱，線程 1 在此時(shí)就會(huì)被喚醒晤郑，然后它的線程狀態(tài)又會(huì)回到 Runnable 可執(zhí)行狀態(tài)。

代碼案例：

public class ConditionDemo {
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    private Condition condition = lock.newCondition();

    void method1() throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try{
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":條件不滿足贸宏，開始await");
            condition.await();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":條件滿足了造寝，開始執(zhí)行后續(xù)的任務(wù)");
        }finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    void method2() throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try{
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":需要5秒鐘的準(zhǔn)備時(shí)間");
            Thread.sleep(5000);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":準(zhǔn)備工作完成，喚醒其他的線程");
            condition.signal();
        }finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ConditionDemo conditionDemo = new ConditionDemo();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    conditionDemo.method2();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
        conditionDemo.method1();
    }
}

在這個(gè)代碼中吭练，有以下三個(gè)方法诫龙。

• method1，它代表主線程將要執(zhí)行的內(nèi)容鲫咽，首先獲取到鎖签赃，打印出“條件不滿足，開始 await”浑侥，然后調(diào)用 condition.await() 方法姊舵，直到條件滿足之后，則代表這個(gè)語(yǔ)句可以繼續(xù)向下執(zhí)行了寓落，于是打印出“條件滿足了括丁，開始執(zhí)行后續(xù)的任務(wù)”，最后會(huì)在 finally 中解鎖伶选。

• method2史飞，它同樣也需要先獲得鎖，然后打印出“需要 5 秒鐘的準(zhǔn)備時(shí)間”仰税，接著用 sleep 來(lái)模擬準(zhǔn)備時(shí)間构资；在時(shí)間到了之后，則打印出“準(zhǔn)備工作完成”陨簇，最后調(diào)用 condition.signal() 方法吐绵，把之前已經(jīng)等待的線程喚醒。

• main 方法，它的主要作用是執(zhí)行上面這兩個(gè)方法己单，它先去實(shí)例化我們這個(gè)類唉窃，然后再用子線程去調(diào)用這個(gè)類的 method2 方法，接著用主線程去調(diào)用 method1 方法纹笼。

最終這個(gè)代碼程序運(yùn)行結(jié)果如下所示：

main:條件不滿足纹份，開始 await
Thread-0:需要 5 秒鐘的準(zhǔn)備時(shí)間
Thread-0:準(zhǔn)備工作完成，喚醒其他的線程
main:條件滿足了廷痘，開始執(zhí)行后續(xù)的任務(wù)

同時(shí)也可以看到蔓涧，打印這行語(yǔ)句它所運(yùn)行的線程，第一行語(yǔ)句和第四行語(yǔ)句打印的是在 main 線程中笋额，也就是在主線程中去打印的元暴，而第二、第三行是在子線程中打印的兄猩。這個(gè)代碼就模擬了前面所描述的場(chǎng)景错森。

注意點(diǎn)：

• 線程 2 解鎖后妹卿，線程 1 才能獲得鎖并繼續(xù)執(zhí)行

線程 2 對(duì)應(yīng)剛才代碼中的子線程，而線程 1 對(duì)應(yīng)主線程稿茉。這里需要額外注意歼狼，并不是說(shuō)子線程調(diào)用了 signal 之后掏导，主線程就可以立刻被喚醒去執(zhí)行下面的代碼了，而是說(shuō)在調(diào)用了 signal 之后羽峰，還需要等待子線程完全退出這個(gè)鎖趟咆，即執(zhí)行 unlock 之后，這個(gè)主線程才有可能去獲取到這把鎖梅屉，并且當(dāng)獲取鎖成功之后才能繼續(xù)執(zhí)行后面的任務(wù)值纱。剛被喚醒的時(shí)候主線程還沒有拿到鎖，是沒有辦法繼續(xù)往下執(zhí)行的坯汤。

• signalAll() 和 signal() 區(qū)別

signalAll() 會(huì)喚醒所有正在等待的線程虐唠，而 signal() 只會(huì)喚醒一個(gè)線程。

4.2 Condition 和 wait/notify的關(guān)系

將兩種實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者消費(fèi)者模式的 put 方法進(jìn)行對(duì)比：
（1）Condition 方式

public void put(Object o) throws InterruptedException {
   lock.lock();
   try {
      while (queue.size() == max) {
         condition1.await();
      }
      queue.add(o);
      condition2.signalAll();
   } finally {
      lock.unlock();
   }
}

（2）wait/notify 方式

public synchronized void put() throws InterruptedException {
   while (storage.size() == maxSize) {
      this.wait();
   }
   storage.add(new Object());
   this.notifyAll();
}

（3）對(duì)比兩種方式：

lock.lock() 對(duì)應(yīng)進(jìn)入 synchronized 方法
condition.await() 對(duì)應(yīng) object.wait()
condition.signalAll() 對(duì)應(yīng) object.notifyAll()
lock.unlock() 對(duì)應(yīng)退出 synchronized 方法

如果說(shuō) Lock 是用來(lái)代替 synchronized 的惰聂，那么 Condition 就是用來(lái)代替相對(duì)應(yīng)的 Object 的 wait/notify/notifyAll疆偿，所以在用法和性質(zhì)上幾乎都一樣。

Condition 把 Object 的 wait/notify/notifyAll 轉(zhuǎn)化為了一種相應(yīng)的對(duì)象搓幌，其實(shí)現(xiàn)的效果基本一樣杆故，但是把更復(fù)雜的用法，變成了更直觀可控的對(duì)象方法溉愁，是一種升級(jí)处铛。

await 方法會(huì)自動(dòng)釋放持有的 Lock 鎖，和 Object 的 wait 一樣，不需要自己手動(dòng)釋放鎖撤蟆。

另外奕塑，調(diào)用 await 的時(shí)候必須持有鎖，否則會(huì)拋出異常枫疆，這一點(diǎn)和 Object 的 wait 一樣爵川。