Java多線程編程之同步器

liangdas 發(fā)布于2019-08-14 17:45 / 521人閱讀

摘要：倒計(jì)時鎖，線程中調(diào)用使進(jìn)程進(jìn)入阻塞狀態(tài)，當(dāng)達(dá)成指定次數(shù)后通過繼續(xù)執(zhí)行每個線程中剩余的內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)分階段的的功能測試代碼拿客網(wǎng)站群三產(chǎn)創(chuàng)建于年月日。

同步器

為每種特定的同步問題提供了解決方案

Semaphore

Semaphore【信號標(biāo)；旗語】，通過計(jì)數(shù)器控制對共享資源的訪問。

測試類：

    package concurrent;

    import concurrent.thread.SemaphoreThread;

    import java.util.concurrent.Semaphore;

    /**
    * 拿客
    * www.coderknock.com
    * QQ群：213732117
    * 創(chuàng)建時間：2016年08月08日
    * 描述：
    */
    public class SemaphoreTest {

       public static void main(String[] args) {
           //在Thread里聲明并不是同一個對象
           Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
           SemaphoreThread testA = new SemaphoreThread("A", semaphore);
           SemaphoreThread testB = new SemaphoreThread("B", semaphore);
           SemaphoreThread testC = new SemaphoreThread("C", semaphore);
           SemaphoreThread testD = new SemaphoreThread("D", semaphore);
           SemaphoreThread testE = new SemaphoreThread("E", semaphore);
           SemaphoreThread testF = new SemaphoreThread("F", semaphore);
           SemaphoreThread testG = new SemaphoreThread("G", semaphore);
           testA.start();
           testB.start();
           testC.start();
           testD.start();
           testE.start();
           testF.start();
           testG.start();
       }
   }

線程寫法：

   package concurrent.thread;

   import org.apache.logging.log4j.LogManager;
   import org.apache.logging.log4j.Logger;

   import java.util.concurrent.Semaphore;

   /**
    * 拿客
    * www.coderknock.com
    * QQ群：213732117
    * 創(chuàng)建時間：2016年08月08日
    * 描述：
    */
   public class SemaphoreThread extends Thread {
       private static final Logger logger = LogManager.getLogger(SemaphoreThread.class);
       //創(chuàng)建有3個信號量的信號量計(jì)數(shù)器
       public Semaphore semaphore;
    
       public SemaphoreThread(String name, Semaphore semaphore) {
           setName(name);
           this.semaphore = semaphore;
       }
    
       @Override
       public void run() {
           try {
               logger.debug(getName() + " 取號等待... " + System.currentTimeMillis());
               //取出一個信號
               semaphore.acquire();
               logger.debug(getName() + " 提供服務(wù)... " + System.currentTimeMillis());
               sleep(1000);
               logger.debug(getName() + " 完成服務(wù)... " + System.currentTimeMillis());
              
           } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
           }
           logger.debug(getName() + " 釋放... " + System.currentTimeMillis());
           //釋放一個信號
           semaphore.release();
       }
   }

執(zhí)行結(jié)果【以下所有輸出結(jié)果中[]中為線程名稱- 后為輸出的內(nèi)容】：

    [C] - C 取號等待... 1470642024037
    [F] - F 取號等待... 1470642024036
    [E] - E 取號等待... 1470642024036
    [B] - B 取號等待... 1470642024037
    [D] - D 取號等待... 1470642024037
    [A] - A 取號等待... 1470642023965
    [D] - D 提供服務(wù)... 1470642024039
    [C] - C 提供服務(wù)... 1470642024039
    [G] - G 取號等待... 1470642024036
    [F] - F 提供服務(wù)... 1470642024040
    [D] - D 完成服務(wù)... 1470642025039
    [C] - C 完成服務(wù)... 1470642025039
    [D] - D 釋放... 1470642025040
    [F] - F 完成服務(wù)... 1470642025040
    [C] - C 釋放... 1470642025041
    [B] - B 提供服務(wù)... 1470642025042
    [A] - A 提供服務(wù)... 1470642025042
    [F] - F 釋放... 1470642025043
    [E] - E 提供服務(wù)... 1470642025043
    [A] - A 完成服務(wù)... 1470642026043
    [B] - B 完成服務(wù)... 1470642026043
    [B] - B 釋放... 1470642026043
    [A] - A 釋放... 1470642026043
    [G] - G 提供服務(wù)... 1470642026044
    [E] - E 完成服務(wù)... 1470642026045
    [E] - E 釋放... 1470642026045
    [G] - G 完成服務(wù)... 1470642027045
    [G] - G 釋放... 1470642027046

可以看到，當(dāng)3個信號量被領(lǐng)取完之后，之后的線程會阻塞在領(lǐng)取信號的位置，當(dāng)有信號量釋放之后才會繼續(xù)執(zhí)行。

CountDownLatch

CountDownLatch【倒計(jì)時鎖】，線程中調(diào)用countDownLatch.await()使進(jìn)程進(jìn)入阻塞狀態(tài)，當(dāng)達(dá)成指定次數(shù)后（通過countDownLatch.countDown()）繼續(xù)執(zhí)行每個線程中剩余的內(nèi)容。

測試類：

package concurrent.thread;

import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

/**
 * 拿客
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 * 創(chuàng)建時間：2016年08月08日
 * 描述：
 */
public class package concurrent;

import concurrent.thread.CountDownLatchThread;
import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

/**
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 * 描述：
 */
public class CountDownLatchTest {

    private static final Logger logger = LogManager.getLogger(CountDownLatchTest.class);

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //設(shè)定當(dāng)達(dá)成三個計(jì)數(shù)時觸發(fā)
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3);
        new CountDownLatchThread("A", countDownLatch).start();
        new CountDownLatchThread("B", countDownLatch).start();
        new CountDownLatchThread("C", countDownLatch).start();
        new CountDownLatchThread("D", countDownLatch).start();
        new CountDownLatchThread("E", countDownLatch).start();
        for (int i = 3; i > 0; i--) {
            Thread.sleep(1000);
            logger.debug(i);
            countDownLatch.countDown();
        }
    }
}

線程類：

package concurrent.thread;

import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

/**
 * 拿客
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 * 創(chuàng)建時間：2016年08月08日
 * 描述：
 */
public class CountDownLatchThread extends Thread {
    private static final Logger logger = LogManager.getLogger(CountDownLatchThread.class);
    //計(jì)數(shù)器
    private CountDownLatch countDownLatch;

    public CountDownLatchThread(String name, CountDownLatch countDownLatch) {
        setName(name);
        this.countDownLatch = countDownLatch;
    }

    @Override
    public void run() {
        logger.debug("執(zhí)行操作...");
        try {
            sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        logger.debug("等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...");
        try {
            //讓線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)，等待計(jì)數(shù)達(dá)成后釋放
            countDownLatch.await();
            logger.debug("計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

執(zhí)行結(jié)果：

 [E] - 執(zhí)行操作...
 [B] - 執(zhí)行操作...
 [A] - 執(zhí)行操作...
 [C] - 執(zhí)行操作...
 [D] - 執(zhí)行操作...
 [main] DEBUG concurrent.CountDownLatchTest - 3
 [B] - 等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...
 [E] - 等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...
 [C] - 等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...
 [D] - 等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...
 [A] - 等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...
 [main] DEBUG concurrent.CountDownLatchTest - 2
 [main] DEBUG concurrent.CountDownLatchTest - 1
 [E] - 計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...
 [C] - 計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...
 [B] - 計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...
 [D] - 計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...
 [A] - 計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...

CyclicBarrier

CyclicBarrier【Cyclic周期，循環(huán)的 Barrier屏障，障礙】循環(huán)的等待阻塞的線程個數(shù)到達(dá)指定數(shù)量后使參與計(jì)數(shù)的線程繼續(xù)執(zhí)行并可執(zhí)行特定線程（使用不同構(gòu)造函數(shù)可以不設(shè)定到達(dá)后執(zhí)行），其他線程仍處于阻塞等待再一次達(dá)成指定個數(shù)。

測試類：

package concurrent;

import concurrent.thread.CyclicBarrierThread;
import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

/**
 * 拿客
 * www.coderknock.com
 * QQ群：213732117
 * 創(chuàng)建時間：2016年08月08日
 * 描述：
 */
public class CyclicBarrierTest {

    private static final Logger logger = LogManager.getLogger(CyclicBarrierTest.class);

    public static void main(String[] args) {
          //可以使用CyclicBarrier(int parties)不設(shè)定到達(dá)后執(zhí)行的內(nèi)容
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5, () -> {
            logger.debug("---計(jì)數(shù)到達(dá)后執(zhí)行的內(nèi)容----");
        });
        new CyclicBarrierThread("A", cyclicBarrier).start();
        new CyclicBarrierThread("B", cyclicBarrier).start();
        new CyclicBarrierThread("C", cyclicBarrier).start();
        new CyclicBarrierThread("D", cyclicBarrier).start();
        new CyclicBarrierThread("E", cyclicBarrier).start();
        new CyclicBarrierThread("A2", cyclicBarrier).start();
        new CyclicBarrierThread("B2", cyclicBarrier).start();
        new CyclicBarrierThread("C2", cyclicBarrier).start();
        new CyclicBarrierThread("D2", cyclicBarrier).start();
        new CyclicBarrierThread("E2", cyclicBarrier).start();
        //需要注意的是，如果線程數(shù)不是上面設(shè)置的等待數(shù)量的整數(shù)倍，比如這個程序中又加了個線程，
        // 那么當(dāng)達(dá)到5個數(shù)量時，只會執(zhí)行達(dá)到時的五個線程的內(nèi)容，
        // 剩余一個線程會出于阻塞狀態(tài)導(dǎo)致主線程無法退出，程序無法結(jié)束
        // new CyclicBarrierThread("F", cyclicBarrier).start();//將這行注釋去掉程序無法自動結(jié)束
    }
}

線程類：

package concurrent.thread;

import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

/**
 * 拿客
 * www.coderknock.com
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 * 創(chuàng)建時間：2016年08月08日
 * 描述：
 */
public class CyclicBarrierThread extends Thread {

    private static final Logger logger = LogManager.getLogger(CyclicBarrierThread.class);

    private CyclicBarrier cyclicBarrier;

    public CyclicBarrierThread(String name, CyclicBarrier cyclicBarrier) {
        super(name);
        this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
    }

    @Override
    public void run() {
        logger.debug("執(zhí)行操作...");
        try {
            int time = new Random().nextInt(10) * 1000;
            logger.debug("休眠" + time/1000 + "秒");
            sleep(time);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        logger.debug("等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...");
        try {
            //讓線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)，等待計(jì)數(shù)達(dá)成后釋放
            cyclicBarrier.await();
            logger.debug("計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (BrokenBarrierException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

執(zhí)行結(jié)果：

 [A] - 執(zhí)行操作...
 [A] - 休眠0秒
 [E2] - 執(zhí)行操作...
 [E2] - 休眠5秒
 [D2] - 執(zhí)行操作...
 [D2] - 休眠4秒
 [C2] - 執(zhí)行操作...
 [C2] - 休眠4秒
 [B2] - 執(zhí)行操作...
 [B2] - 休眠6秒
 [A2] - 執(zhí)行操作...
 [A2] - 休眠8秒
 [E] - 執(zhí)行操作...
 [E] - 休眠5秒
 [D] - 執(zhí)行操作...
 [D] - 休眠0秒
 [C] - 執(zhí)行操作...
 [C] - 休眠3秒
 [B] - 執(zhí)行操作...
 [B] - 休眠7秒
 [A] - 等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...
 [D] - 等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...
 [C] - 等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...
 [D2] - 等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...
 [C2] - 等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...
 [C2] DEBUG concurrent.CyclicBarrierTest - ---計(jì)數(shù)到達(dá)后執(zhí)行的內(nèi)容----
 [C2] - 計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...
 [A] - 計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...
 [C] - 計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...
 [D2] - 計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...
 [D] - 計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...
 [E2] - 等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...
 [E] - 等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...
 [B2] - 等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...
 [B] - 等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...
 [A2] - 等待計(jì)數(shù)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)...
 [A2] DEBUG concurrent.CyclicBarrierTest - ---計(jì)數(shù)到達(dá)后執(zhí)行的內(nèi)容----
 [E] - 計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...
 [B2] - 計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...
 [E2] - 計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...
 [B] - 計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...
 [A2] - 計(jì)數(shù)達(dá)成，繼續(xù)執(zhí)行...

可以想象成以前不正規(guī)的長途汽車站的模式：

不正規(guī)的長途汽車站會等待座位坐滿之后才發(fā)車，到達(dá)目的地之后繼續(xù)等待然后循環(huán)進(jìn)行。每個人都是一個Thread，上車后觸發(fā)cyclicBarrier.await();，當(dāng)坐滿時就是達(dá)到指定達(dá)成數(shù)的時候，車輛發(fā)車就是達(dá)成后統(tǒng)一執(zhí)行的內(nèi)容，發(fā)車后車上的人們就可以聊天之類的操作了【我們暫且理解為上車后人們就都不能動了O(∩_∩)O~】。

CountDownLatch與CyclicBarrier區(qū)別：

CountDownLatch是一個或多個線程等待計(jì)數(shù)達(dá)成后繼續(xù)執(zhí)行，await()調(diào)用并沒有參與計(jì)數(shù)。

CyclicBarrier則是N個線程等待彼此執(zhí)行到零界點(diǎn)之后再繼續(xù)執(zhí)行，await()調(diào)用的同時參與了計(jì)數(shù)，并且CyclicBarrier支持條件達(dá)成后執(zhí)行某個動作，而且這個過程是循環(huán)性的。

Exchanger

Exchanger 用于線程間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換

測試類：

package concurrent;

import concurrent.pojo.ExchangerPojo;
import concurrent.thread.ExchangerThread;

import java.util.HashMap;
import java.util.concurrent.Exchanger;

/**
 * 拿客
 * www.coderknock.com
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 * 創(chuàng)建時間：2016年08月08日
 * 描述：
 */
public class ExchangerTest {

    public static void main(String[] args) {
        Exchanger> exchanger = new Exchanger<>();
        new ExchangerThread("A", exchanger).start();
        new ExchangerThread("B", exchanger).start();
    }
}

實(shí)體類：

package concurrent.pojo;

import com.alibaba.fastjson.JSON;

import java.util.Date;
import java.util.List;

/**
 * 拿客
 * www.coderknock.com
 * QQ群：213732117
 * 創(chuàng)建時間：2016年08月08日
 * 描述：
 */
public class ExchangerPojo {
    private int intVal;
    private String strVal;
    private List strList;
    private Date date;

    public ExchangerPojo(int intVal, String strVal, List strList, Date date) {
        this.intVal = intVal;
        this.strVal = strVal;
        this.strList = strList;
        this.date = date;
    }

    public int getIntVal() {
        return intVal;
    }

    public void setIntVal(int intVal) {
        this.intVal = intVal;
    }

    public String getStrVal() {
        return strVal;
    }

    public void setStrVal(String strVal) {
        this.strVal = strVal;
    }

    public List getStrList() {
        return strList;
    }

    public void setStrList(List strList) {
        this.strList = strList;
    }

    public Date getDate() {
        return date;
    }

    public void setDate(Date date) {
        this.date = date;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return JSON.toJSONString(this);
    }
}

線程類：

package concurrent.thread;

import concurrent.pojo.ExchangerPojo;
import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;

import java.util.*;
import java.util.concurrent.Exchanger;

/**
 * 拿客
 * www.coderknock.com
 * QQ群：213732117
 * 創(chuàng)建時間：2016年08月08日
 * 描述：
 */
public class ExchangerThread extends Thread {
    private Exchanger> exchanger;

    private static final Logger logger = LogManager.getLogger(ExchangerThread.class);

    public ExchangerThread(String name, Exchanger> exchanger) {
        super(name);
        this.exchanger = exchanger;
    }

    @Override
    public void run() {
        HashMap map = new HashMap<>();
        logger.debug(getName() + "提供者提供數(shù)據(jù)...");
        Random random = new Random();
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            int index = random.nextInt(10);
            List list = new ArrayList<>();
            for (int j = 0; j < index; j++) {
                list.add("list ---> " + j);
            }
            ExchangerPojo pojo = new ExchangerPojo(index, getName() + "提供的數(shù)據(jù)", list, new Date());
            map.put("第" + i + "個數(shù)據(jù)", pojo);
        }
        try {
            int time = random.nextInt(10);
            logger.debug(getName() + "等待" + time + "秒....");
            for (int i = time; i > 0; i--) {
                sleep(1000);
                logger.debug(getName() + "---->" + i);
            }
              //等待exchange是會進(jìn)入阻塞狀態(tài)，可以在一個線程中與另一線程多次交互，此處就不寫多次了
            HashMap getMap = exchanger.exchange(map);
            time = random.nextInt(10);
            logger.debug(getName() + "接受到數(shù)據(jù)等待" + time + "秒....");
            for (int i = time; i > 0; i--) {
                sleep(1000);
                logger.debug(getName() + "---->" + i);
            }
            getMap.forEach((x, y) -> {
                logger.debug(x + " -----> " + y.toString());
            });
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

執(zhí)行結(jié)果：

 [B] - B提供者提供數(shù)據(jù)...
 [A] - A提供者提供數(shù)據(jù)...
 [A] - A等待2秒....
 [B] - B等待0秒....
 [A] - A---->2
 [A] - A---->1
 [B] - B接受到數(shù)據(jù)等待1秒....
 [A] - A接受到數(shù)據(jù)等待4秒....
 [B] - B---->1
 [A] - A---->4
 [B] - 第0個數(shù)據(jù) -----> {"date":1470652252049,"intVal":5,"strList":["list ---> 0","list ---> 1","list ---> 2","list ---> 3","list ---> 4"],"strVal":"A提供的數(shù)據(jù)"}
 [B] - 第1個數(shù)據(jù) -----> {"date":1470652252049,"intVal":1,"strList":["list ---> 0"],"strVal":"A提供的數(shù)據(jù)"}
 [B] - 第2個數(shù)據(jù) -----> {"date":1470652252049,"intVal":4,"strList":["list ---> 0","list ---> 1","list ---> 2","list ---> 3"],"strVal":"A提供的數(shù)據(jù)"}
 [A] - A---->3
 [A] - A---->2
 [A] - A---->1
 [A] - 第0個數(shù)據(jù) -----> {"date":1470652252057,"intVal":1,"strList":["list ---> 0"],"strVal":"B提供的數(shù)據(jù)"}
 [A] - 第1個數(shù)據(jù) -----> {"date":1470652252057,"intVal":6,"strList":["list ---> 0","list ---> 1","list ---> 2","list ---> 3","list ---> 4","list ---> 5"],"strVal":"B提供的數(shù)據(jù)"}
 [A] - 第2個數(shù)據(jù) -----> {"date":1470652252057,"intVal":6,"strList":["list ---> 0","list ---> 1","list ---> 2","list ---> 3","list ---> 4","list ---> 5"],"strVal":"B提供的數(shù)據(jù)"}

Phaser

Phaser個人感覺兼具了CountDownLatch與CyclicBarrier的功能，并提供了分階段的能力。

實(shí)現(xiàn)分階段的CyclicBarrier的功能

測試代碼：

package concurrent;

import concurrent.thread.PhaserThread;
import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;

import java.util.concurrent.Phaser;

/**
 * 拿客
 * 網(wǎng)站：www.coderknock.com
 * QQ群：213732117
 * 三產(chǎn) 創(chuàng)建于 2016年08月08日 21:25:30。
 */
public class PhaserTest {

    private static final Logger logger = LogManager.getLogger(PhaserTest.class);

    public static void main(String[] args) {
        Phaser phaser = new Phaser() {
            /**此方法有2個作用：
             * 1、當(dāng)每一個階段執(zhí)行完畢，此方法會被自動調(diào)用，因此，重載此方法寫入的代碼會在每個階段執(zhí)行完畢時執(zhí)行，相當(dāng)于CyclicBarrier的barrierAction。
             * 2、當(dāng)此方法返回true時，意味著Phaser被終止，因此可以巧妙的設(shè)置此方法的返回值來終止所有線程。例如：若此方法返回值為 phase>=3，其含義為當(dāng)整個線程執(zhí)行了4個階段后，程序終止。
             * */
            @Override
            protected boolean onAdvance(int phase, int registeredParties) {
                logger.debug("階段--->" + phase);
                logger.debug("注冊的線程數(shù)量--->" + registeredParties);
                return super.onAdvance(phase, registeredParties);
            }
        };

        for (int i = 3; i > 0; i--) {
            new PhaserThread("第" + i + "個", phaser).start();
        }
    }
}

線程代碼：

package concurrent.thread;

import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Phaser;

/**
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 * 三產(chǎn) 創(chuàng)建于 2016年08月08日 21:16:55。
 */
public class PhaserThread extends Thread {

    private Phaser phaser;

    private static final Logger logger = LogManager.getLogger(PhaserThread.class);

    public PhaserThread(String name, Phaser phaser) {
        super(name);
        this.phaser = phaser;
        //把當(dāng)前線程注冊到Phaser
        this.phaser.register();
        logger.debug("name為" + name + "的線程注冊了" + this.phaser.getRegisteredParties() + "個線程");
    }

    @Override
    public void run() {
        logger.debug("進(jìn)入...");
        phaser.arrive();
        for (int i = 6; i > 0; i--) {
            int time = new Random().nextInt(5);
            try {
                logger.debug("睡眠" + time + "秒");
                sleep(time * 1000);
                if (i == 1) {
                    logger.debug("未完成的線程數(shù)量：" + phaser.getUnarrivedParties());
                    logger.debug("最后一次觸發(fā)，并注銷自身");
                    phaser.arriveAndDeregister();
                    logger.debug("未完成的線程數(shù)量：" + phaser.getUnarrivedParties());
                } else {
                    logger.debug("未完成的線程數(shù)量：" + phaser.getUnarrivedParties());
                    logger.debug(i + "--->觸發(fā)并阻塞...");
                    phaser.arriveAndAwaitAdvance();//相當(dāng)于CyclicBarrier.await();
                    logger.debug("未完成的線程數(shù)量：" + phaser.getUnarrivedParties());
                }

            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        logger.debug("注銷完成之后注冊的線程數(shù)量--->" + phaser.getRegisteredParties());
    }
}

執(zhí)行結(jié)果：

 [main] - name為第3個的線程注冊了1個線程
 [main] - name為第2個的線程注冊了2個線程
 [main] - name為第1個的線程注冊了3個線程
 [第3個] - 進(jìn)入...
 [第2個] - 進(jìn)入...
 [第3個] - 睡眠2秒
 [第2個] - 睡眠1秒
 [第1個] - 進(jìn)入...
 [第1個] - 階段--->0
 [第1個] - 注冊的線程數(shù)量--->3
 [第1個] - 睡眠4秒
 [第2個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第2個] - 6--->觸發(fā)并阻塞...
 [第3個] - 未完成的線程數(shù)量：2
 [第3個] - 6--->觸發(fā)并阻塞...
 [第1個] - 未完成的線程數(shù)量：1
 [第1個] - 6--->觸發(fā)并阻塞...
 [第1個] - 階段--->1
 [第1個] - 注冊的線程數(shù)量--->3
 [第1個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第3個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第2個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第1個] - 睡眠1秒
 [第3個] - 睡眠0秒
 [第2個] - 睡眠4秒
 [第3個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第3個] - 5--->觸發(fā)并阻塞...
 [第1個] - 未完成的線程數(shù)量：2
 [第1個] - 5--->觸發(fā)并阻塞...
 [第2個] - 未完成的線程數(shù)量：1
 [第2個] - 5--->觸發(fā)并阻塞...
 [第2個] - 階段--->2
 [第2個] - 注冊的線程數(shù)量--->3
 [第2個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第3個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第1個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第2個] - 睡眠0秒
 [第3個] - 睡眠2秒
 [第2個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第1個] - 睡眠2秒
 [第2個] - 4--->觸發(fā)并阻塞...
 [第3個] - 未完成的線程數(shù)量：2
 [第1個] - 未完成的線程數(shù)量：2
 [第3個] - 4--->觸發(fā)并阻塞...
 [第1個] - 4--->觸發(fā)并阻塞...
 [第1個] - 階段--->3
 [第1個] - 注冊的線程數(shù)量--->3
 [第1個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第3個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第2個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第1個] - 睡眠2秒
 [第3個] - 睡眠1秒
 [第2個] - 睡眠4秒
 [第3個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第3個] - 3--->觸發(fā)并阻塞...
 [第1個] - 未完成的線程數(shù)量：2
 [第1個] - 3--->觸發(fā)并阻塞...
 [第2個] - 未完成的線程數(shù)量：1
 [第2個] - 3--->觸發(fā)并阻塞...
 [第2個] - 階段--->4
 [第2個] - 注冊的線程數(shù)量--->3
 [第2個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第3個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第1個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第2個] - 睡眠2秒
 [第1個] - 睡眠2秒
 [第3個] - 睡眠4秒
 [第2個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第1個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第2個] - 2--->觸發(fā)并阻塞...
 [第1個] - 2--->觸發(fā)并阻塞...
 [第3個] - 未完成的線程數(shù)量：1
 [第3個] - 2--->觸發(fā)并阻塞...
 [第3個] - 階段--->5
 [第3個] - 注冊的線程數(shù)量--->3
 [第3個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第1個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第2個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第3個] - 睡眠2秒
 [第1個] - 睡眠3秒
 [第2個] - 睡眠0秒
 [第2個] - 未完成的線程數(shù)量：3
 [第2個] - 最后一次觸發(fā)，并注銷自身
 [第2個] - 未完成的線程數(shù)量：2
 [第2個] - 注銷完成之后注冊的線程數(shù)量--->2
 [第3個] - 未完成的線程數(shù)量：2
 [第3個] - 最后一次觸發(fā)，并注銷自身
 [第3個] - 未完成的線程數(shù)量：1
 [第3個] - 注銷完成之后注冊的線程數(shù)量--->1
 [第1個] - 未完成的線程數(shù)量：1
 [第1個] - 最后一次觸發(fā)，并注銷自身
 [第1個] - 階段--->6
 [第1個] - 注冊的線程數(shù)量--->0
 [第1個] - 未完成的線程數(shù)量：0
 [第1個] - 注銷完成之后注冊的線程數(shù)量--->0

上面代碼中，當(dāng)所有線程進(jìn)行到arriveAndAwaitAdvance()時會觸發(fā)計(jì)數(shù)并且將線程阻塞，等計(jì)數(shù)數(shù)量等于注冊線程數(shù)量【即所有線程都執(zhí)行到了約定的地方時，會放行，是所有線程得以繼續(xù)執(zhí)行，并觸發(fā)onAction事件】。我們可以在onAction中根據(jù)不同階段執(zhí)行不同內(nèi)容的操作。

實(shí)現(xiàn)分階段的CountDownLatch的功能

只需將上面的測試類更改如下：

package concurrent;

import concurrent.thread.PhaserThread;
import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;

import java.util.concurrent.Phaser;

import static jodd.util.ThreadUtil.sleep;

/**
 * 拿客
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 * QQ群：213732117
 * 三產(chǎn) 創(chuàng)建于 2016年08月08日 21:25:30。
 */
public class PhaserTest {

    private static final Logger logger = LogManager.getLogger(PhaserTest.class);

    public static void main(String[] args) {
        //這里其實(shí)相當(dāng)于已經(jīng)注冊了3個線程，但是并沒有實(shí)際的線程
        int coutNum=3;
        Phaser phaser = new Phaser(coutNum) {
            /**此方法有2個作用：
             * 1、當(dāng)每一個階段執(zhí)行完畢，此方法會被自動調(diào)用，因此，重載此方法寫入的代碼會在每個階段執(zhí)行完畢時執(zhí)行，相當(dāng)于CyclicBarrier的barrierAction。
             * 2、當(dāng)此方法返回true時，意味著Phaser被終止，因此可以巧妙的設(shè)置此方法的返回值來終止所有線程。例如：若此方法返回值為 phase>=3，其含義為當(dāng)整個線程執(zhí)行了4個階段后，程序終止。
             * */
            @Override
            protected boolean onAdvance(int phase, int registeredParties) {
                logger.debug("階段--->" + phase);
                logger.debug("注冊的線程數(shù)量--->" + registeredParties);
                return registeredParties==coutNum;//當(dāng)后只剩下coutNum個線程時說明所有真實(shí)的注冊的線程已經(jīng)運(yùn)行完成，測試可以終止Phaser
            }
        };

        for (int i = 3; i > 0; i--) {
            new PhaserThread("第" + i + "個", phaser).start();
        }

        //當(dāng)phaser未終止時循環(huán)注冊這塊兒可以使用實(shí)際的業(yè)務(wù)處理
        while (!phaser.isTerminated()) {
            sleep(1000);
            logger.debug("觸發(fā)一次");
            phaser.arrive(); //相當(dāng)于countDownLatch.countDown();
        }
    }
}

云服務(wù)器 GPU云服務(wù)器 Java多線程同步 java多線程同步鎖多線程 java 同步鎖 java多線程發(fā)牌器

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