1.Semaphore(信号量)

信号量数量限制了访问资源的线程总数，线程请求会消耗一个信号量，当信号量为0时，新的线程会阻塞，直到有线程释放了一个信号量

线程类：

package Semaphore;

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreThread extends Thread{

Semaphore semaphore;

public SemaphoreThread(Semaphore semaphore){

this.semaphore = semaphore;

}

@Override

public void run() {

try {

semaphore.acquire();

System.out.println("一个线程正在执行");

sleep(3000);

System.out.println("一个线程结束运行");

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

semaphore.release();

}

}

测试类：

package Semaphore;

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class MainClass {

public static void main(String[] args) {

Semaphore semaphore = new Semaphore(3);

SemaphoreThread t1 = new SemaphoreThread(semaphore);

SemaphoreThread t2 = new SemaphoreThread(semaphore);

SemaphoreThread t3 = new SemaphoreThread(semaphore);

SemaphoreThread t4 = new SemaphoreThread(semaphore);

SemaphoreThread t5 = new SemaphoreThread(semaphore);

SemaphoreThread t6 = new SemaphoreThread(semaphore);

t1.start();

t2.start();

t3.start();

t4.start();

t5.start();

t6.start();

}

}

运行结果：

一个线程正在执行

一个线程正在执行

一个线程正在执行

一个线程结束运行

一个线程结束运行

一个线程正在执行

一个线程正在执行

一个线程结束运行

一个线程正在执行

一个线程结束运行

一个线程结束运行

一个线程结束运行

Process finished with exit code 0

可以看到，由于我们把信号量数量设置为3，所以最多只能有3个线程在同时执行

2.CountDownLatch(倒计时门栓)

每完成一次特定操作，倒计时减一，线程集需要等到倒计时为0时才可执行。注意倒计时门栓是一次性的，计数为0后就不能再用了

线程类：

package CountDownLatch;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountDownLatchThread extends Thread {

CountDownLatch countDownLatch;

public CountDownLatchThread(CountDownLatch countDownLatch){

this.countDownLatch = countDownLatch;

}

@Override

public void run() {

System.out.println("一个线程正在等待");

try {

countDownLatch.await();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println("一个线程结束等待");

}

}

测试类：

package CountDownLatch;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class MainClass {

public static void main(String[] args) {

CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3);

CountDownLatchThread t1 = new CountDownLatchThread(countDownLatch);

CountDownLatchThread t2 = new CountDownLatchThread(countDownLatch);

CountDownLatchThread t3 = new CountDownLatchThread(countDownLatch);

t1.start();

t2.start();

t3.start();

try {

System.out.println("计数减一");

Thread.sleep(1000);

countDownLatch.countDown();

System.out.println("计数减一");

Thread.sleep(1000);

countDownLatch.countDown();

System.out.println("计数减一");

Thread.sleep(1000);

countDownLatch.countDown();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

运行结果：

计数减一

一个线程正在等待

一个线程正在等待

一个线程正在等待

计数减一

计数减一

一个线程结束等待

一个线程结束等待

一个线程结束等待

Process finished with exit code 0

可以看到，由于我们把计时器设置为3，所以需要经过三次计数减一操作之后，线程集才可执行

3.CyclicBarrier(循环障栅)

线程在障栅处等待，当等待线程凑够一定数量后，打开障栅，放行这些线程，并执行阶段处理方法，然后重新关闭障栅

线程类：

package CyclicBarrier;

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierThread extends Thread {

CyclicBarrier cyclicBarrier;

public CyclicBarrierThread(CyclicBarrier cyclicBarrier) {

this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;

}

@Override

public void run() {

System.out.println("正在等待");

try {

cyclicBarrier.await();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

} catch (BrokenBarrierException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println("开始执行");

}

}

阶段处理方法：

package CyclicBarrier;

public class Deal implements Runnable {

@Override

public void run() {

System.out.println("打开障栅");

}

}

测试类：

package CyclicBarrier;

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class MainClass {

public static void main(String[] args) {

CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(2, new Deal());

CyclicBarrierThread t1 = new CyclicBarrierThread(cyclicBarrier);

CyclicBarrierThread t2 = new CyclicBarrierThread(cyclicBarrier);

CyclicBarrierThread t3 = new CyclicBarrierThread(cyclicBarrier);

CyclicBarrierThread t4 = new CyclicBarrierThread(cyclicBarrier);

CyclicBarrierThread t5 = new CyclicBarrierThread(cyclicBarrier);

try {

t1.start();

Thread.sleep(2000);

t2.start();

Thread.sleep(2000);

t3.start();

Thread.sleep(2000);

t4.start();

Thread.sleep(2000);

t5.start();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

运行结果：

正在等待

正在等待

打开障栅

开始执行

开始执行

正在等待

正在等待

打开障栅

开始执行

开始执行

正在等待

可以看到，由于我们把障栅大小设置为2，所以当等待线程到达2个时就打开障栅放行。由于我们只有5个线程，所以最后一个线程会一直在障栅处等待

4.Phaser(阶段器)

在循环障栅的基础上增加了控制器，可以在循环若干个阶段后拆除障栅。线程需要注册阶段器，当请求等待线程数等于注册线程数时，打开障栅，执行阶段处理方法，阶段处理方法返回true时拆除障栅。

线程类1：

package Phaser;

import java.util.concurrent.Phaser;

public class Thread1 extends Thread {

Phaser phaser;

public Thread1(Phaser phaser) {

this.phaser = phaser;

phaser.register();

}

@Override

public void run() {

System.out.println("等待中");

phaser.arriveAndAwaitAdvance();

System.out.println("等待中");

phaser.arriveAndAwaitAdvance();

System.out.println("注销");

phaser.arriveAndDeregister();

}

}

线程类2：

package Phaser;

import java.util.concurrent.Phaser;

public class Thread2 extends Thread {

Phaser phaser;

public Thread2(Phaser phaser) {

this.phaser = phaser;

phaser.register();

}

@Override

public void run() {

System.out.println("等待中");

phaser.arriveAndAwaitAdvance();

System.out.println("等待中");

phaser.arriveAndAwaitAdvance();

System.out.println("等待中");

phaser.arriveAndAwaitAdvance();

System.out.println("注销");

phaser.arriveAndDeregister();

}

}

测试类：

package Phaser;

import java.util.concurrent.Phaser;

public class MainClass {

public static void main(String[] args) {

Phaser phaser = new Phaser() {

@Override

protected boolean onAdvance(int phase, int registeredParties) {

try {

System.out.println("一个阶段完成,注册线程数量：" + registeredParties + ",第" + phase + "阶段");

Thread.sleep(2000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

return registeredParties == 1;

}

};

Thread1 t1 = new Thread1(phaser);

Thread2 t2 = new Thread2(phaser);

t1.start();

t2.start();

}

}

运行结果：

等待中

等待中

一个阶段完成,注册线程数量：2,第0阶段

等待中

等待中

一个阶段完成,注册线程数量：2,第1阶段

注销

等待中

一个阶段完成,注册线程数量：1,第2阶段

注销

Process finished with exit code 0

可以看到只有等待线程数目等于注册线程数目时，才会打开障栅，完成一个阶段。由于我们的设置是当注册线程数为1时拆除障栅，所以第2阶段完成后就拆除了障栅，不会再有第3阶段

5.Exchanger(交换器)

两个线程之间交换数据，注意必须成对线程才可交换，如果有单个线程无法成对就会一直阻塞

线程一：

package Exchanger;

import java.util.concurrent.Exchanger;

public class Thread1 extends Thread {

Exchanger exchanger;

public Thread1(Exchanger exchanger){

this.exchanger = exchanger;

}

@Override

public void run() {

System.out.println("线程1写入数据1");

try {

System.out.println("线程1获得数据："+exchanger.exchange("1"));

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

线程二：

package Exchanger;

import java.util.concurrent.Exchanger;

public class Thread2 extends Thread {

Exchanger exchanger;

public Thread2(Exchanger exchanger){

this.exchanger = exchanger;

}

@Override

public void run() {

System.out.println("线程2写入数据2");

try {

sleep(2000);

System.out.println("线程2获得数据："+exchanger.exchange("2"));

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

线程三：

package Exchanger;

import java.util.concurrent.Exchanger;

public class Thread3 extends Thread {

Exchanger exchanger;

public Thread3(Exchanger exchanger){

this.exchanger = exchanger;

}

@Override

public void run() {

System.out.println("线程3写入数据3");

try {

System.out.println("线程3获得数据："+exchanger.exchange("3"));

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

测试类：

package Exchanger;

import java.util.concurrent.Exchanger;

public class MainClass {

public static void main(String[] args) {

Exchanger exchanger = new Exchanger();

Thread1 t1 = new Thread1(exchanger);

Thread2 t2 = new Thread2(exchanger);

Thread3 t3 = new Thread3(exchanger);

t1.start();

t2.start();

t3.start();

}

}

运行结果：

线程1写入数据1

线程2写入数据2

线程3写入数据3

线程3获得数据：1

线程1获得数据：3

由于我们人为让线程2休眠了2秒，所以线程1和线程3先准备好并交换了数据，线程2就一直处于阻塞状态

6.SynchronousQueue(同步队列)

当一个线程调用put方法时，它会一直阻塞直到另一个线程调用take方法，与Exchanger类似，但Exchanger数据双向传递，SynchronousQueue数据单向传递