线程依次执行,交叉执行,各种等待执行,倒计数锁存器
来源:互联网 发布:我的世界java手机版 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 19:54
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三个线程依次执行,A->B->C
public class ExecutorTest1 { public static void main(String[] args){ Thread A = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { printNumber("A"); } }); Thread B = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { A.join(); System.out.println("B 等待完 A"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } printNumber("B"); } }); Thread C = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { B.join(); System.out.println("C 等待完 B"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } printNumber("C"); } }); C.start(); B.start(); A.start(); } private static void printNumber(String threadName) { int i=0; while (i++ < 100) {// try {// Thread.sleep(100);// } catch (InterruptedException e) {// e.printStackTrace();// } System.out.println(threadName + " print:" + i); } }}
两个线程交叉执行
Object lock = new Object(); Thread A = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { synchronized (lock) { System.out.println("A 1"); try { lock.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("A 2"); System.out.println("A 3"); } } }); A.start(); Thread B = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { synchronized (lock) { System.out.println("B 1"); System.out.println("B 2"); System.out.println("B 3"); lock.notify(); } } }); B.start();
四个线程 A B C D,其中 D 要等到 A B C 全执行完毕后才执行,而且 A B C 是同步运行的
thread.join(),可以让一个线程等另一个线程运行完毕后再继续执行,那我们可以在 D 线程里依次 join A B C,不过这也就使得 A B C 必须依次执行,而我们要的是这三者能同步运行。
或者说,我们希望达到的目的是:A B C 三个线程同时运行,各自独立运行完后通知 D;对 D 而言,只要 A B C 都运行完了,D 再开始运行。针对这种情况,我们可以利用 CountdownLatch 来实现这类通信方式。它的基本用法是:
- 创建一个计数器,设置初始值,CountdownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2);
- 在 等待线程 里调用 countDownLatch.await() 方法,进入等待状态,直到计数值变成 0;
- 在 其他线程 里,调用 countDownLatch.countDown() 方法,该方法会将计数值减小 1;
- 当 其他线程 的 countDown() 方法把计数值变成 0 时,等待线程 里的 countDownLatch.await() 立即退出,继续执行下面的代码
类 CountDownLatch 倒计数锁存器
一个同步辅助类,在完成一组正在其他线程中执行的操作之前,它允许一个或多个线程一直等待。
void await()
使当前线程在锁存器倒计数至零之前一直等待,除非线程被中断。
boolean await(long timeout, TimeUnit unit)
使当前线程在锁存器倒计数至零之前一直等待,除非线程被中断或超出了指定的等待时间。
void countDown()
递减锁存器的计数,如果计数到达零,则释放所有等待的线程。
long getCount()
返回当前计数。
String toString()
返回标识此锁存器及其状态的字符串。
private static void runDAfterABC() { int worker = 3; CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(worker); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("D is waiting for other three threads"); try { countDownLatch.await(); System.out.println("All done, D starts working"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }).start(); for (char threadName='A'; threadName <= 'C'; threadName++) { final String tN = String.valueOf(threadName); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(tN + "is working"); try { Thread.sleep(100); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(tN + "finished"); countDownLatch.countDown(); } }).start(); } }其实简单点来说,CountDownLatch 就是一个倒计数器,我们把初始计数值设置为3,当 D 运行时,先调用 countDownLatch.await() 检查计数器值是否为 0,若不为 0 则保持等待状态;当A B C 各自运行完后都会利用countDownLatch.countDown(),将倒计数器减 1,当三个都运行完后,计数器被减至 0;此时立即触发 D 的 await() 运行结束,继续向下执行。
因此,CountDownLatch 适用于一个线程去等待多个线程的情况。
三个运动员各自准备,等到三个人都准备好后,再一起跑
上面是一个形象的比喻,针对 线程 A B C 各自开始准备,直到三者都准备完毕,然后再同时运行 。也就是要实现一种 线程之间互相等待 的效果,那应该怎么来实现呢?
上面的 CountDownLatch 可以用来倒计数,但当计数完毕,只有一个线程的 await() 会得到响应,无法让多个线程同时触发。
为了实现线程间互相等待这种需求,我们可以利用 CyclicBarrier 数据结构,它的基本用法是:
先创建一个公共 CyclicBarrier 对象,设置 同时等待 的线程数,CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(3);
这些线程同时开始自己做准备,自身准备完毕后,需要等待别人准备完毕,这时调用 cyclicBarrier.await(); 即可开始等待别人;
当指定的 同时等待 的线程数都调用了 cyclicBarrier.await();时,意味着这些线程都准备完毕好,然后这些线程才 同时继续执行。
实现代码如下,设想有三个跑步运动员,各自准备好后等待其他人,全部准备好后才开始跑:
java.util.concurrent
类 CyclicBarrier 循环 的 barrier(屏障)
一个同步辅助类,它允许一组线程互相等待,直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)。在涉及一组固定大小的线程的程序中,这些线程必须不时地互相等待,此时 CyclicBarrier 很有用。因为该 barrier 在释放等待线程后可以重用,所以称它为循环 的 barrier。
private static void runABCWhenAllReady() { int runner = 3; CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(runner); final Random random = new Random(); for (char runnerName='A'; runnerName <= 'C'; runnerName++) { final String rN = String.valueOf(runnerName); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { long prepareTime = random.nextInt(10000) + 100; System.out.println(rN + "is preparing for time:" + prepareTime); try { Thread.sleep(prepareTime); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } try { System.out.println(rN + "is prepared, waiting for others"); cyclicBarrier.await(); // 当前运动员准备完毕,等待别人准备好 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (BrokenBarrierException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(rN + "starts running"); // 所有运动员都准备好了,一起开始跑 } }).start(); } }
- 线程依次执行,交叉执行,各种等待执行,倒计数锁存器
- 三个线程依次顺序执行
- 线程等待执行完毕
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