1：JUC是什么

JUC全名java.util.concurrent是一种在并发编程中使用的工具类
JUC主要是三大包构成：并发包，并发原子包，并发lock包

如下介绍的三种辅助类都是在java.util.concurrent包下

2：倒计数器——CountDownLatchDemo

CountDownLatch是一个非常实用的多线程控制工具类。"Count Down”在英文中意为倒计数，Latch 意为门闩的意思，这里简单地称之为倒计数器。在这里，门闩的含义是把门锁起来，不让里面的线程跑出来。因此，这个工具通常用来控制线程等待，它可以让某一个线程等待直到倒计数结束，再开始执行。
CountDownLatch主要有两个方法，当一个或多个线程调用await方法时，这些线程会阻塞。其它线程调用countDown方法会将计数器减1(调用countDown方法的线程不会阻塞)，当计数器的值变为0时，因await方法阻塞的线程会被唤醒，继续执行

下面这个简单的实例，演示CountDownLatch用法
题目：班长（主线程）监督六个同学上自习，假设第一个同学八点就走了，第二个九点就走了。。要求六个同学走完了，班长（主线程）才可以走
代码演示

public class CountDownLatchDemo {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {3      CountDownLatch countDownLatch=new CountDownLatch(6);for (int i=0;i<6;i++){new Thread(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"离开教室");7               countDownLatch.countDown();},String.valueOf(i)).start();}10       countDownLatch.await();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"班长关门走人");}}

上述代码第3行生成一个CountDownLatch 实例，计数数量为6，这表示需要6个线程完成任务后等待在CountDownLatch上的线程（主线程）才能继续执行。代码第7行使用了CountDownL atch.countdown()方法，也就是通知CountDownLatch, 一个线程已经完成了任务倒计数器减1。第10行使用CountDownLatch.awai()方法，要求主线程等待所有检查任务全部完成，待6个任务全部完成后，主线程才能继续执行。

主线程在CountDownLatch等待，当所有任务全部完成以后，主线程才可以继续执行

如上例子类似的一个典型的场景就是火箭发射。在火箭发射前，为了保证万无一失，往往还要对各项设备、仪器进行检查。只有等所有检查都完成后，引擎才能点火。这种场景就非常适合使用CountDownLatch。它可以使点火线程等待所有检查线程全部完工后再执行。

3：循环栅栏——CyclicBarrier

CyclicBarrier是另外一种多线程并发控制工具。和CountDownLatch非常类似，它也可以实现线程间的计数等待，但它的功能比CountDownLatch更加复杂且强大。

CylicBarrier可以理解为循环栅栏，栅栏就是一种障碍物，比如，通常在别墅的周围就可以围上一圈栅栏，阻止闲杂人等入内。（用来阻止线程继续执行，要求线程在栅栏外等待）前面Cyelic意为循环，也就是说这个计数器可以反复使用。比如，我们将计数器设置为10,那么凑齐第一批10个线程后，计数器就会归零，接着凑齐下一批10个线程，这就是循环栅栏内在的含义。
CyclicBarrier 比CountDownLatch略微强大些，它可以接收一个参数作为barrierAction.所谓barrierAction就是当计数器一次计数完成后，系统会执行的动作。如下构造函数，其中，parties表示计数总数，也就是参与的线程总数。

CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)
//创建一个新的CyclicBarrier，当给定数量的参与方(线程)正在等待它时，
//它将触发，当触发barrier时，它将执行给定的barrier操作，
//该操作由进入barrier的最后一个线程执行。

CyclicBarrier的使用场景也很丰富。比如，召唤七龙珠，只有集齐了七颗龙珠才可以召唤神龙。
下面的代码示例使用CyclicBarrier演示召唤七龙珠，召唤神龙的场景

public class CyclicBarrierDemo {public static void main(String[] args) {3       CyclicBarrier cyclicBarrier= new CyclicBarrier(7,()-> System.out.println("**召唤神龙"));for (int i=0;i<7;i++){final int tempt=i;
6            new Thread(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"收集到第："+tempt+"颗龙珠");try {9                    cyclicBarrier.await();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (BrokenBarrierException e) {e.printStackTrace();}},String.valueOf(i)).start();}}
}

3收集到第：3颗龙珠
0收集到第：0颗龙珠
1收集到第：1颗龙珠
2收集到第：2颗龙珠
4收集到第：4颗龙珠
5收集到第：5颗龙珠
6收集到第：6颗龙珠
**召唤神龙

上述代码第3行创建了CyliBrrier 实例，并将计数器设置为7,要求在计数器达到指标时，执行第3行的barrierAction。每一个收集龙珠的线程都会执行第6行定义的run()方法。在第9行，每一个收集龙珠的线程都会等待，直到所有的收集龙珠的线程都集合完毕。集合完毕意味着CyelicBarrier 的一次计数完成.。一旦任务全部完成，第3行定义的barrierAction就会被调用，打印相关信息。

在第9行后再加一段代码

10 dowork();//  private static void dowork() {  System.out.println("龙珠准备好了"); }
11 cyclicBarrier.await();

执行效果

//篇幅有限
4收集到第：4颗龙珠
**召唤神龙
龙珠准备好了
//篇幅有限
**召唤神龙

当再次调用cyclicBarrier.await（）方法时，会进行下次计数。第10行模拟了龙珠准备好了的任务。当一个龙珠准备好了，他就会要求CyelicBarrier开始下一次计数，这次计数主要目的是监控是否所有的龙珠都准备好了。一旦所有的龙珠都准备好了，第3行定义的barrierAction就会被调用，打印相关信息。

CyelicBarrier.await()方法可能会抛出两个异常。一个是InteruptedException, 也就是在等待过程中，线程被中断，应该说这是一个非常通用的异常。 大部分迫使线程等待的方法都可能会抛出这个异常，使得线程在等待时依然可以响应外部紧急事件。另外一个异常则是CyelicBarrier 特有的BrokenBarrierException。一旦遇到这个异常，则表示当前的CyclicBarrier已经破损了，可能系统已经没有办法等待所有线程到齐了。如果继续等待，可能就是徒劳无功，赶快回家吧。

4：允许多个线程同时访问——Semaphore（信号量）

信号量为多线程协作提供了更为强大的控制方法，广义上说，信号量是对锁的扩展。无论是内部锁synchronized，还是重入锁RentantLtock，一次都只允许一个线程访问一个资源。可信号量却可以指定多个线程，同时访问某一个资源。信号量主要提供了以下构造函数：

public Semaphore(int permits)
public Semaphore(int pemits, boolean fair)//第二个参数可以指定是否公平

在构造信号量对象时，必须要指定信号量的准入数，即同时能申请多少个许可。当每个线程每次只申请一个许可时，这就相当于指定了同时有多少个线程可以访问某一个资源。信号量的主要逻辑方法有:

public void acquire()
public void acquireUninterruptibly()
public boolean tryAcquire()
public boolean tryAcquire (long timeout, TimeUnit unit)
public void release ()

acquire()方法尝试获得一个准入的许可。若无法获得，则线程会等待，直到有线程释放个许可或者当前线程被中断。acquireUninterruptibly()方法和acquire0方法类似，但是不响应中断。tryAcquire()方法尝试获得一个许可，如果成功则返回true, 失败则返回false, 它不会进行等待，只会立即返回。release()方法用于在线程访问资源结束后释放一个许可，以使其他等待许可的线程可以进行资源访问。

下面用一个简单的争车位例子来介绍Semaphore使用
争车位，以前都是多线程去抢一个资源，如果现在是多对多呢？比如现在六个人去停三个车位，就是六个人去争三个车位，怎么抢呢？言下之意就是信号量可以控制多线程的并发数
代码演示

public class SemaphoreDemo {public static void main(String[] args) {3        Semaphore semaphore = new Semaphore(3);//模拟资源类，3个停车位for (int i=0;i<6;i++){new Thread(()->{6              try {semaphore.acquire();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获取到了停车位");Thread.sleep(3000);//在停车位停3秒离开System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"离开了停车位");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}finally {14                    semaphore.release();15               }},String.valueOf(i)).start();}}
}

1获取到了停车位
0获取到了停车位
3获取到了停车位
0离开了停车位
1离开了停车位
3离开了停车位
4获取到了停车位
5获取到了停车位
2获取到了停车位
4离开了停车位
5离开了停车位
2离开了停车位

第3行代码声明了一个包含3个许可的信号量。这就意味着同时可以有3个线程进入代码段第6-15行。第6-15行为临界区管理代码，程序会限制执行这段代码的线程数。申请信号量使用acquire()方法操作，在离开时，务必使用release()方法释放信号量(代码第14行)。这就和释放锁是一个道理。如果不幸发生了信号量的泄露(申请了但没有释放)，那么可以进入临界区的线程数量就会越来越少，直到所有的线程均不可访问。在本例中，同时开启6个线程。观察这段程序的输出，你就会发现系统以3个线程一组为单位，依次输出获取到了停车位，离开了停车位。

如上代码如果注释掉了第14行，出现如下结果。说明发生了信号量的泄露(申请了但没有释放)，那么可以进入临界区的线程数量就会越来越少，并且程序运行不会停止，线程一直等待

1获取到了停车位
2获取到了停车位
0获取到了停车位
2离开了停车位
1离开了停车位
0离开了停车位

如上代码如过把第3行的 Semaphore semaphore = new Semaphore(3);换成
Semaphore semaphore = new Semaphore(1);就等价于synchronized。
多线程抢占资源，如果我们要求抢到的资源停留30秒中，我们就可以使用信号量

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1：JUC是什么

2：倒计数器——CountDownLatchDemo

3：循环栅栏——CyclicBarrier

4：允许多个线程同时访问——Semaphore（信号量）

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