Java 并發(fā)協(xié)作工具類

問:除過常見的 wait、notify、顯示 Condition 并發(fā)協(xié)作方式外你還知道哪些 java 的并發(fā)協(xié)作工具類?

答:

  • CountDownLatch:允許一個或者多個線程等待其他線程完成操作,平時我們在主線程等待其他線程結束一般都是在主線程調用其他 Thread 的 join 方法進行阻塞等待,而 join 的實質就是循環(huán)判斷線程 isAlive 就進行 wait 操作,直到被 join 的線程終止后線程的 this.notifyAll 方法(JVM實現(xiàn),外部不可見)會被調用進而觸發(fā) wait 結束而使 join 阻塞退出;并發(fā)包提供的 CountDownLatch 也可以實現(xiàn) join 的功能,而且還提供了比 join 更多的功能,CountDownLatch 構造函數(shù)接收一個 int 參數(shù)作為計數(shù)器,如果你想等待 N 個計數(shù)點完成就傳 N,當我們每個點完成時調用 CountDownLatch 的 countDown 方法則 N 就會自動減一,CountDownLatch 的 await 會阻塞當前線程直到 N 變?yōu)榱銥橹梗洳捎?CAS 和 AQS(AbstractQueuedSynchronizer)實現(xiàn)。

  • CyclicBarrier:同步可循換使用的屏障,讓一組線程到達一個屏障(同步點)時被阻塞,直到最后一個線程到達屏障時才會開門,所有被屏障攔截的線程才會繼續(xù)干活;CyclicBarrier 默認的構造方法是 CyclicBarrier(int parties),其參數(shù)表示屏障攔截的線程數(shù)量,每個線程調用 await 方法告訴 CyclicBarrier 我已經(jīng)到達了屏障,然后當前線程被阻塞;CyclicBarrier 還提供一個高級構造函數(shù) CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) 用于在線程到達屏障時優(yōu)先執(zhí)行 barrierAction,方便處理復雜的業(yè)務場景;CyclicBarrier 適合并發(fā)計算數(shù)據(jù)匯總場景,其與 CountDownLatch 的主要區(qū)別是 CyclicBarrier 計數(shù)器可以 reset 而 CountDownLatch 只能用一次,其次 CyclicBarrier 提供了比 CountDownLatch 多的操作方法。

  • Semaphore:信號量,用來控制同時訪問特定資源的線程數(shù)量,它通過協(xié)調各個線程以保證合理的使用公共資源,可以用做流量控制,譬如數(shù)據(jù)庫連接場景控制等;Semaphore 的構造方法 Semaphore(int permits) 接收一個整型參數(shù),表示可用的許可證數(shù)量,即最大并發(fā)數(shù)量,使用方法就是在線程里面首先調用 acquire 方法獲取一個許可,使用完后接著調用 release 歸還一個許可,還可以使用 tryAcquire 嘗試獲取許可,其還提供了一些狀態(tài)數(shù)量獲取方法,不再說明。

  • Exchanger:兩個線程進行數(shù)據(jù)交換的交換者,其提供一個同步點,在這個同步點兩個線程可以交換彼此的數(shù)據(jù),這兩個線程通過 exchange 方法交換數(shù)據(jù),如果第一個線程先執(zhí)行 exchange 方法則它會一直等待第二個線程也執(zhí)行 exchange 方法,當兩個線程都到達同步點時就可以交換數(shù)據(jù)將本線程生產(chǎn)的數(shù)據(jù)傳遞給對方;使用場景為并發(fā)校驗等,可以進行 AB 互相 review 保障。

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