Java 并發(fā)之 CountDownLatch情连、CyclicBarrier 和 Semaphore

疑問

  • 多個線程執(zhí)行結束后怎么執(zhí)行某一特定操作?
  • 怎么限制執(zhí)行某塊業(yè)務的線程的數(shù)量炭菌?

CountDownLatch

計數(shù)器鎖罪佳,初始化一個 count(數(shù))鎖,每個業(yè)務線程依次 countDown (遞減)黑低,主線程阻塞 await (等待)直至 count 等于 0赘艳,或者指定 await 時間:

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author caojiantao
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("========================= 開始 =========================");
        // 工作線程數(shù)量
        int workCount = 5;
        // 模擬耗時范圍
        int cost = 3000;
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(workCount);
        for (int i = 0; i < workCount; i++) {
            new Thread(() -> {
                System.out.println(getTimeFmtString() + " " + Thread.currentThread().getName() + " 開始執(zhí)行...");
                try {
                    TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(new Random().nextInt(cost));
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(getTimeFmtString() + " " + Thread.currentThread().getName() + " 執(zhí)行完...");
                latch.countDown();
            }).start();
        }
        try {
            latch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("========================= 結束 =========================");
    }

    private static String getTimeFmtString(){
        return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_TIME);
    }
}

CyclicBarrier

籬柵,功能與 CountDownLatch 大體相同克握,但是其特色支持計數(shù)器重置蕾管,循環(huán)使用:

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author caojiantao
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("========================= 開始 =========================");
        // 工作線程數(shù)量
        int workCount = 5;
        // 模擬耗時范圍
        int cost = 3000;
        CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(workCount, () -> {
            System.out.println("========================= 結束 =========================");
        });
        for (int i = 0; i < workCount; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    System.out.println(getTimeFmtString() + " " + Thread.currentThread().getName() + " 開始執(zhí)行...");
                    TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(new Random().nextInt(cost));
                    System.out.println(getTimeFmtString() + " " + Thread.currentThread().getName() + " 執(zhí)行完...");
                    barrier.await();
                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
    }

    private static String getTimeFmtString() {
        return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_TIME);
    }
}

注:相比較 CountDownLatch,CyclicBarrier 能夠 reset 重置計數(shù)器菩暗,同時注意只有 await 方法會阻塞當前線程掰曾,countDown 并不會。

Semaphore

信號量停团,保持當前信號量(執(zhí)行線程數(shù)量)最多為 permits:

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author caojiantao
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        // 工作線程數(shù)量
        int workCount = 10;
        // 模擬耗時范圍
        int cost = 3000;
        Semaphore semaphore = new Semaphore(5);
        for (int i = 0; i < workCount; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    // 申請執(zhí)行權限
                    semaphore.acquire();
                    System.out.println(getTimeFmtString() + " " + Thread.currentThread().getName() + " 開始執(zhí)行...");
                    TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(new Random().nextInt(cost));
                    System.out.println(getTimeFmtString() + " " + Thread.currentThread().getName() + " 執(zhí)行完...");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    // 釋放權限
                    semaphore.release();
                }
            }).start();
        }
    }

    private static String getTimeFmtString() {
        return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_TIME);
    }
}

案例

三方平臺比價接口

假如存在 A旷坦、B、C 三個平臺正在出售某商品 goods佑稠,現(xiàn)在需要多線程獲取三個平臺該商品 goods 價格秒梅,最終輸出最低價格價格信息。

import java.math.BigDecimal;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.Map;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author caojiantao
 */
public class Test {

    private static Map<String, Double> infoMap = new ConcurrentHashMap<>(3);

    public static void main(String[] args) {
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
        Thread a = new Thread(new Task("A", latch));
        Thread b = new Thread(new Task("B", latch));
        Thread c = new Thread(new Task("C", latch));
        a.start();
        b.start();
        c.start();
        try {
            latch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Map.Entry<String, Double> lowest = null;
        for (Map.Entry<String, Double> entry : infoMap.entrySet()) {
            if (lowest == null || entry.getValue() < lowest.getValue()) {
                lowest = entry;
            }
        }
        assert lowest != null;
        System.out.println(getTimeFmtString() + " 最低價格信息為:" + lowest.getKey() + " " + lowest.getValue());
    }

    private static String getTimeFmtString() {
        return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_TIME);
    }

    static class Task implements Runnable {

        private String name;
        private CountDownLatch latch;

        public Task(String name, CountDownLatch latch) {
            this.name = name;
            this.latch = latch;
        }

        @Override
        public void run() {
            int cost = 5000;
            try {
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(new Random().nextInt(cost));
                double price = new BigDecimal(new Random().nextDouble() * 1000).setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
                infoMap.put(name, price);
                System.out.println(getTimeFmtString() + " " + name + " 報價:" + price);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                latch.countDown();
            }
        }
    }
}

限制接口訪問次數(shù)

存在某接口 queryData舌胶,需要控制在 10 個訪問數(shù)以內捆蜀,超過的請求阻塞直至有正在執(zhí)行的請求已經完成。

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author caojiantao
 */
public class Service {

    private Semaphore semaphore = new Semaphore(10);

    public void queryData() {
        // 模擬耗時范圍
        int cost = 3000;
        try {
            // 申請執(zhí)行權限
            semaphore.acquire();
            System.out.println(getTimeFmtString() + " " + Thread.currentThread().getName() + " 請求...");
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(new Random().nextInt(cost));
            System.out.println(getTimeFmtString() + " " + Thread.currentThread().getName() + " 結束");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 釋放權限
            semaphore.release();
        }
    }

    private String getTimeFmtString() {
        return LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_TIME);
    }
}
?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯(lián)系作者
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