1. 等待多线程完成的CountDownLatch

CountDownLatch允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。

1.1 应用场景

假如有这样一个需求：我们需要解析一个Excel里多个sheet的数据，此时可以考虑使用多
线程，每个线程解析一个sheet里的数据，等到所有的sheet都解析完之后，程序需要提示解析完成。

1.2 CountDownLatch实现原理

 public void await() throws InterruptedException {sync.acquireSharedInterruptibly(1);}

CountDownLatch 的await方法调用同步锁的acquireSharedInterruptibly()共享式的获取同步状态。当同步状态减少为0，之后阻塞线程被释放。

CountDownLatch的构造函数接收一个int类型的参数作为计数器，如果你想等待N个点完
成，这里就传入N。当我们调用CountDownLatch的countDown方法时，N就会减1，CountDownLatch的await方法会阻塞当前线程，直到N变成零。由于countDown方法可以用在任何地方，所以这里说的N个点，可以是N个线程，也可以是1个线程里的N个执行步骤。用在多个线程时，只需要把这个CountDownLatch的引用传递到线程里即可。

1.3 使用案例

public class CountDownLatchTest {static CountDownLatch c = new CountDownLatch(2);public static void main(String[] args) throws InterruptedException {new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println(1);c.countDown();System.out.println(2);c.countDown();}}).start();c.await();System.out.println("3");}}

2. 同步屏障 CyclicBarrier

CyclicBarrier的字面意思是可循环使用（Cyclic）的屏障（Barrier）。它要做的事情是，让一组线程到达一个屏障（也可以叫同步点）时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障时，屏障才会开门，所有被屏障拦截的线程才会继续运行。

2.1 CyclicBarrier简介

CyclicBarrier有两种用法：

CyclicBarrier默认的构造方法是CyclicBarrier（int parties），其参数表示屏障拦截的线程数量，每个线程调用await方法告诉CyclicBarrier我已经到达了屏障，然后当前线程被阻塞。直到同步屏障中的await数量达到构造方法中的值后，同步Barrier屏障释放。

CyclicBarrier还提供一个更高级的构造函数CyclicBarrier（int parties，Runnable barrierAction），用于在线程到达屏障时，优先执行barrierAction，方便处理更复杂的业务场景

2.2 CyclicBarrier的应用场景

CyclicBarrier可以用于多线程计算数据，最后合并计算结果的场景。例如，用一个Excel保存了用户所有银行流水，每个Sheet保存一个账户近一年的每笔银行流水，现在需要统计用户的日均银行流水，先用多线程处理每个sheet里的银行流水，都执行完之后，得到每个sheet的日均银行流水，最后，再用barrierAction用这些线程的计算结果，计算出整个Excel的日均银行流水

public class BankWaterService implements Runnable{private CyclicBarrier cyclicBarrier=new CyclicBarrier(4,this);private ExecutorService executor= Executors.newCachedThreadPool();private ConcurrentHashMap<String,Integer> sheetBankWaterCount=new ConcurrentHashMap<>();private void count(){for (int i = 0; i < 4; i++) {executor.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {sheetBankWaterCount.put(Thread.currentThread().getName(),1);System.out.println("本次sheet运行结果："+1);try {cyclicBarrier.await();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (BrokenBarrierException e) {e.printStackTrace();}}});}}@Overridepublic void run() {int result=0;for (Integer integer : sheetBankWaterCount.values()) {result+=integer;}System.out.println("运行结果："+result);}public void stop(){executor.shutdown();}public static void main(String[] args) {BankWaterService bankWaterService=new BankWaterService();bankWaterService.count();bankWaterService.stop();}
}

2.3 CyclicBarrier和CountDownLatch的区别

CountDownLatch的计数器只能使用一次，而CyclicBarrier的计数器可以使用reset()方法重置。所以CyclicBarrier能处理更为复杂的业务场景。例如，如果计算发生错误，可以重置计数器，并让线程重新执行一次。

CyclicBarrier还提供其他有用的方法，比如getNumberWaiting方法可以获得Cyclic-Barrier阻塞的线程数量。isBroken()方法用来了解阻塞的线程是否被中断。

3. 控制并发线程数的Semaphore

Semaphore（信号量）是用来控制同时访问特定资源的线程数量，它通过协调各个线程，以
保证合理的使用公共资源。

3.1 应用场景

Semaphore可以用于做流量控制，特别是公用资源有限的应用场景，比如数据库连接。

3.2 使用案例

public class SemaphoreTest {private static final int THREAD_COUNT = 30;private static ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_COUNT);private static Semaphore s = new Semaphore(10);public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++) {threadPool.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {s.acquire();System.out.println("save data");s.release();} catch (InterruptedException e) {}}});}threadPool.shutdown();}
}

3.3 其他方法

intavailablePermits()：返回此信号量中当前可用的许可证数。

intgetQueueLength()：返回正在等待获取许可证的线程数。

booleanhasQueuedThreads()：是否有线程正在等待获取许可证。

void reducePermits（int reduction）：减少reduction个许可证，是个protected方法。

Collection getQueuedThreads()：返回所有等待获取许可证的线程集合，是个protected方法。

4. 线程间交换数据的Exchanger

Exchanger（交换者）是一个用于线程间协作的工具类。Exchanger用于进行线程间的数据交换。它提供一个同步点，在这个同步点，两个线程可以交换彼此的数据。这两个线程通过
exchange方法交换数据，如果第一个线程先执行exchange()方法，它会一直等待第二个线程也执行exchange方法，当两个线程都到达同步点时，这两个线程就可以交换数据，将本线程生产出来的数据传递给对方。

4.1 应用场景

Exchanger可以用于遗传算法，遗传算法里需要选出两个人作为交配对象，这时候会交换两人的数据，并使用交叉规则得出2个交配结果

Exchanger也可以用于校对工作，比如我们需要将纸制银行流水通过人工的方式录入成电子银行流水，为了避免错误，采用AB岗两人进行录入，录入到Excel之后，系统需要加载这两个Excel，并对两个Excel数据进行校对.

4.2 应用案例

public class ExchangerTest {private static final Exchanger<String> exgr       = new Exchanger<String>();private static ExecutorService         threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);public static void main(String[] args) {threadPool.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {String A = "银行流水A";// A录入银行流水数据String exchangeB = exgr.exchange(A);System.out.println("收到线程B传来的数据："+exchangeB);} catch (InterruptedException e) {}}});threadPool.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {String B = "银行流水B";// B录入银行流水数据String A = exgr.exchange(B);System.out.println("A和B数据是否一致：" + A.equals(B) + "，A录入的是：" + A + "，B录入是：" + B);} catch (InterruptedException e) {}}});threadPool.shutdown();}
}

Java高并发编程（十）：Java并发工具类相关推荐

java并发编程中常用的工具类 Executor
/*************************************************** * TODO: description . * @author: gao_chun * ...
java并发编程实践_Java并发编程实践如何正确使用Unsafe
一.前言 Java 并发编程实践中的话: 编写正确的程序并不容易,而编写正常的并发程序就更难了.相比于顺序执行的情况,多线程的线程安全问题是微妙而且出乎意料的,因为在没有进行适当同步的情况下多线程中各 ...
【Java并发编程】Java多线程（四）：FutureTask 源码分析
前言:[Java并发编程]Java多线程(三):Runnable.Callable --创建任务的方式在上一篇文章的末尾我们通过两个问题,引出了 FutureTask 及其设计思路,先来回顾一下: ...
视频教程-Java并发编程实战-Java
Java并发编程实战 2018年以超过十倍的年业绩增长速度,从中高端IT技术在线教育行业中脱颖而出,成为在线教育领域一匹令人瞩目的黑马.咕泡学院以教学培养.职业规划为核心,旨在帮助学员提升技术技能,加 ...
JUC并发编程（java util concurrent）（哔站狂神说java juc并发编程摘录笔记）
JUC并发编程(java util concurrent) 1.什么是JUC JUC并不是一个很神秘的东西(就是 java.util 工具包.包.分类) 业务:普通的线程代码 Thread Runna ...
java 线程工厂_Java并发编程：Java的四种线程池的使用，以及自定义线程工厂
引言通过前面的文章,我们学习了Executor框架中的核心类ThreadPoolExecutor ,对于线程池的核心调度机制有了一定的了解,并且成功使用ThreadPoolExecutor 创建了线 ...
java雪崩_【并发编程】java 如何解决redis缓存穿透、缓存雪崩（高性能示例代码）...
[并发编程]java 如何解决redis缓存穿透.缓存雪崩(高性能示例代码) 发布时间:2018-11-22 16:48, 浏览次数:872 , 标签: java redis <>缓存穿透 ...
【并发编程十九】芊程（fiber）
[并发编程十九]芊程(fiber) 一.前言二.芊程(fiber) 1.线程中使用芊程 2.获取当前芊程数据 3.从芊程切回线程 4.创建新的芊程 5.删除芊程对象 6.在不同芊程间切换 7.芊程局 ...
java 手机号脱敏，身份证号脱敏工具类
java 手机号脱敏,身份证号脱敏工具类 import org.apache.commons.lang3.StringUtils;/*** * @title: 脱敏工具类* @author: wll ...
java将链接生成二维码工具类
一.添加依赖 <dependency><groupId>com.google.zxing</groupId><artif ...

Java高并发编程（十）：Java并发工具类