1. CountDownLatch
1.1 功能及使用场景
一个同步工具，使得一个或多个线程等待一组线程执行完成后再执行。
使用场景：等待一些前置任务执行完成后，再执行特定的功能。比如，系统启动时，各种配置生效后，才能运行提供服务。
1.2 代码实例
public class CountDownLatchTest {
public static void main(String[] args) {
final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(5);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(new Random().nextInt(10));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " end, " + System.currentTimeMillis());
latch.countDown();
}
}).start();
}
try {
System.out.println("main latch.await() " + System.currentTimeMillis());
latch.await();
System.out.println("main latch.await() end " + System.currentTimeMillis());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
特别注意：CountDownLatch初始化时，数量一定要等于等待的线程的数量。
2. CyclicBarrier
2.1 功能及使用场景
CyclicBarrier（可循环同步屏障），控制一组线程相互等待，直到所有线程都到达屏障点。所有线程都到达屏障点后，同时开始执行剩余的任务。
可循环，意味着当所有线程都到达屏障后，屏障可以被再次重复利用。
使用场景
多个任务同时到达某个临界情况时，才能同时执行剩余任务，否则相互等待。
2.2 示例代码
public class CyclicBarrierTest {
public static void main(String[] args) {
int num = 3;
final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(num);
for (int i = 0; i < num; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(new Random().nextInt(5));
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行结束，开始等待其它线程, " + System.currentTimeMillis());
barrier.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "所有线程等待都执行完成，开始执行剩下任务, " + System.currentTimeMillis());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
// 屏障可以在上一次使用完成后被再次使用
for (int i = 0; i < num; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(new Random().nextInt(5));
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行结束，开始等待其它线程, " + System.currentTimeMillis());
barrier.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "所有线程等待都执行完成，开始执行剩下任务, " + System.currentTimeMillis());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
System.out.println("main end at " + System.currentTimeMillis());
}
}
3. Semaphore
3.1 功能及使用场景
Semaphore（信号量），一个计数信号量。概念上，一个信号量维持了一个许可集合。
acquire()方法：获取一个许可，如果没有获取到许可，则一直阻塞到获得一个许可；
release()方法：归还一个许可。
实际上，并没有真正的许可对象，只是计数。
使用场景
限制资源同时被访问的线程数量
3.2 使用代码
public class SemaphoreTest {
public static void main(String[] args) {
final Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "尝试获取许可, " + System.currentTimeMillis());
semaphore.acquire();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获取许可, " + System.currentTimeMillis());
TimeUnit.SECONDS.sleep(new Random().nextInt(5));
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行结束, " + System.currentTimeMillis());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
semaphore.release();
}
}
}).start();
}
System.out.println("main end! " + System.currentTimeMillis());
}
}
特别注意：获得许可并执行完逻辑后，一定要释放，否则许可不会被归还。（有借有还，再借不难）
4. 总结
CountDownLatch：一个任务等待前置任务执行完后才能执行
CyclicBarrier: 一组任务相互等待，直到所有线程均到达某个临界状态
Semaphore: 一组许可，控制资源被同时访问的数量（获取许可，也要归还许可）
