Java JUC 同步辅助类 CountDownLatch , CyclicBarrier , Semaphore
线程通信 如何使用 CountDownLatch , CyclicBarrier , Semaphore
2014年甘肃，前往桑科草原的路上，停车休息。
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王皓的GitHub：https://github.com/TenaciousDWang
JUC包在JDK1.5之后加入了几个很有用的同步辅助类来帮助我们并发编程CountDownLatch,CyclicBarrier,Semaphore，我们可以直接使用，不需要自己来手动设计和编写，使用JDK提供的类和方法可以无需担心性能和安全上的问题。
CountDownLatch
CountDownLatch用来一个或多个线程等待其他线程执行完成后再执行，使用一个int参数来计数，开始执行时阻塞需要被阻塞的线程，其他每个线程执行后对参数减一，等归零后唤醒被阻塞的线程。
CountDownLatch源码316行，90%是注释，感兴趣的同学也可以自行查看，这里我们只看构造方法和几个主要方法我们先看一下CountDownLatch的构造方法，CountDownLatch只提供了一个构造方法。
count用来表示计数。
await()方法，调用时阻塞线程，count归零后唤醒线程。
await(long timeout, TimeUnit unit)方法，调用时阻塞线程，这时跟count没有关系了，而是时间到了不管count有没有归零都会唤醒被阻塞的线程。
countDown()方法，计数器减一。
getCount()方法，获取当前计数。
接下来写一个Demo来看看如何使用。
初始化CountDownLatch，计数为2，主线程执行await()，起两个线程，每个线程执行完latch.countDown()计数减一，两个线程都执行完毕后，计数归零，主线程被唤醒后继续执行。
执行结果为：
CyclicBarrier
CyclicBarrier，周期屏障，回环栏栅。。。其实就是一个Barrier屏障，假设有三个线程，他们必须都运行到一个点时才能继续向后执行，这与上面说的CountDownLatch不一样，CountDownLatch是指A线程和B线程执行完毕后唤醒C线程，CyclicBarrier相当于一个屏障，必须ABC三个线程都到达一个状态或者Barrier时，才能全部唤醒继续，有一个没有到达Barrier，那么这三个线程都会阻塞。与CountDownLatch还有一个不同是CyclicBarrier可以重复使用，接下来我们看一下CyclicBarrier的相关源码。
首先看一下CyclicBarrier的构造函数，共有两个。
第一个只需要上述需要被屏障线程的数量即可。
第二个，其实第一个构造方法调用的第二个构造方法，多出来参数Runnable barrierAction，指的是当所有线程进入barrier状态时，由最后一个进入barrier状态的线程唤醒barrierAction线程执行里面的内容，用来处理更复杂的业务，类似于CountDownLatch，然后所有线程才可以全部唤醒继续执行。
CyclicBarrier同CountDownLatch一样提供两个阻塞await方法。
接下来我们来写一个Demo来看一下CyclicBarrier如何使用。
我们创建三个线程，只有当三个线程都创建完毕，并执行到cyclicBarrier.await()时，三个线程才会继续执行，在这之前创建好的线程都会被挂起。我们来看一下执行结果。
接下来我们使用CyclicBarrier的第二个构造方式看一下barrierAction的使用。
我们来看一下执行结果。
这时，我们看到是又最后一个到达barrier状态的线程来执行这个Runnable。
接下来我们看一下await使用时间设置
cyclicBarrier.await(1,TimeUnit.SECONDS)。
执行结果如下；
到达指定时间后，三个线程并没有都到达Barrier状态，这时每个线程会开始抛出异常并继续执行Barrier后的代码。
最后演示一下上面说的CyclicBarrier可以重复使用的Demo。
执行结果为：
Semaphore
Semaphore可以控制同时访问的线程个数，可以达到限流的目的，通过 acquire() 获取一个许可，如果没有就等待，而 release() 释放一个许可，让其他线程进入。
我们来看一下Semaphore的构造器，共有两个.
permits指许可的数量，fair是否公平，即等待时间越长可以在有许可的时候优先获取。
acquire()，获取许可，acquire(int permits)获取多个许可，如果没有许可，则会一直等待，直到获得许可。
release()，释放许可，release(int permits)，释放多个许可。
tryAcquire可以尝试获取许可，如果可以获得则返回true，获取不到则返回false。
tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit)在timeout时间内获取到许可则返回true。
tryAcquire(int permits)与tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit)同上，添加了在timeout时间内尝试获取permits个许可。
最后写一个Demo来演示一下semaphore的使用。
一个网吧有5台机器，但是共有10个网友，只有一个网友到钟后，其他网友才能上机。那么我们就可以通过Semaphore来实现限流。
最后执行结果为：
以上。