在Java中，多线程的并发控制是一个常见的问题。为了解决这个问题，Java提供了一些线程同步的工具类，其中包括CyclicBarrier、CountDownLatch和Semaphore。这些类可以帮助我们更好地控制线程的执行顺序和资源的共享。
1. CyclicBarrier（循环屏障）
CyclicBarrier是一个线程同步工具类，它允许一组线程相互等待，直到到达某个公共屏障点。一旦所有线程都到达这个屏障点，它们将被释放，并可以继续执行下一步操作。
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(n); // n表示需要等待的线程数量
public void run() {
try {
// 一些操作
barrier.await(); // 等待所有线程到达屏障点
// 所有线程到达屏障点后要执行的操作
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
使用CyclicBarrier的一个典型应用场景是在一些计算密集型任务中，将一个大问题分解成多个子问题，多个线程同时处理这些子问题，最后再合并结果。
2. CountDownLatch（倒计时门闩）
CountDownLatch是另一个用于同步线程的工具类，它允许一个或多个线程等待其他线程完成操作后再继续执行。CountDownLatch通过一个计数器实现，线程在等待前先调用countDown()方法减小计数器，当计数器变为0时，所有等待的线程将被释放。
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(n); // n表示需要等待的线程数量
public void run() {
try {
// 一些操作
latch.countDown(); // 减小计数器
latch.await(); // 等待计数器变为0
// 计数器变为0后要执行的操作
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
CountDownLatch通常用于一个线程等待其他多个线程完成某个操作后再继续执行，或者多个线程等待某个操作的完成。
3. Semaphore（信号量）
Semaphore是一个用于控制访问特定资源的线程同步工具类。它相当于一种计数器，线程可以通过调用acquire()方法来获取资源，通过调用release()方法来释放资源。同时，Semaphore还可以控制同时访问某个资源的线程数量。
Semaphore semaphore = new Semaphore(n); // n表示同时访问资源的线程数量
public void run() {
try {
// 一些操作
semaphore.acquire(); // 获取资源
// 执行需要访问资源的操作
semaphore.release(); // 释放资源
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
Semaphore经常用于限制同时访问某个资源的线程数量，以提高系统的性能和稳定性。
总结
在Java中，CyclicBarrier、CountDownLatch和Semaphore是常用的用于线程同步和并发控制的工具类。它们各自有自己的特点和适用场景，通过合理地使用这些工具类，可以更好地管理线程的执行顺序和资源的共享，提高程序的性能和可靠性。
本文来自极简博客，作者：深夜诗人，转载请注明原文链接：Java中的多线程并发控制工具类：CyclicBarrier、CountDownLatch与Semaphore
