多线程-1117 | 易学教程

规律：

多线程协作中，一般被考虑使用的，无非就是：

(同步工具类) Semaphore(  semaphore.acquire();消耗许可数,许可数为负数时，当前线程将被阻塞 semaphore.release();增加许可数 )

                         CountDownLatch( countDown.countDown() 初始值减1,当前线程总是不会被阻塞 countDown.await()若值不为0则会被阻塞，等待初始值减为0才会恢复 )

                      CyclicBarrier( cyclicBarrier.await() 初始值减1,并阻塞等待初始值减为0。最后一个线程将它减为0之后,若有指定任务,则还需要负责执行指定任务完毕,之后会唤醒之前被阻塞的所有线程，并重置为初始值。

                         有两个构造方法，其中一个构造方法可以指定每次最后一个线程，需要执行的额外任务。



                                                cyclicBarrier.reset() 用于提前唤醒被阻塞的线程,并重置为初始值 )

(原子变量类) AtomicInteger 一般用于无锁进行自增计数情形

(锁) volatile + (ReentrantLock + Condition) / synchronized

通过 condition.await()/condition.signal() 或者 object.wait()/object.notify() 的挂起/通知机制来完成线程协作。

1.凡是可以用semaphore解决的问题，大多都可以使用管程（也就是lock）来解决，但使用lock需要增加一个变量来标记起始条件.

该变量的作用：决定哪一个线程先执行第一次，其他的线程此时应当阻塞或者挂起。

2.凡是可以使用多个condition可以解决的问题，都可以使用一个condition和一个volatile变量来解决

一个condition，在唤起的时候，只能调用 notifyAll()。此时这个volatile变量将用于判断被唤醒的线程中，哪些线程是我们期望接下来继续执行的；而其余的线程应当再次被挂起。

实现1：信号量 + Atomic(计数)

class H2O {
    // Initialize hydrogen group (H20) limit.限制了最多可执行2次
    private Semaphore semaH = new Semaphore(2);
    // Initialize oxygen group (H2O) limit.限制了最多可执行1次
    private Semaphore semaO = new Semaphore(1);
    
    // Initialize group count.记录每一次生成水分子的进度
    private AtomicInteger groupCount = new AtomicInteger(0);
    
    private static final int GROUP_H_LIMIT = 2;
    private static final int GROUP_O_LIMIT = 1;
    private static final int GROUP_TOTAL_LIMIT = GROUP_H_LIMIT + GROUP_O_LIMIT;
    
    public H2O() {
    }

    public void hydrogen(Runnable releaseHydrogen) throws InterruptedException {
        // Try to acquire hygrogen permit.
        this.semaH.acquire(1);
    
        // releaseHydrogen.run() outputs "H". Do not change or remove this line.
        releaseHydrogen.run();
    
        // Increment group molecule count.
        this.groupCount.incrementAndGet();
        
        //检查是否已生成了一个完整的水分子
        resetIfNeeded();
    }

    public void oxygen(Runnable releaseOxygen) throws InterruptedException {
        this.semaO.acquire(1);
        
        // releaseOxygen.run() outputs "O". Do not change or remove this line.
	    releaseOxygen.run();
        
        this.groupCount.incrementAndGet();
        
        //检查是否已生成了一个完整的水分子
        resetIfNeeded();
    }
    
    //只有这个方法，会给两个信号量增加许可数
    private void resetIfNeeded() {
        // If the current group is ready, release permits and try another. 
        if (this.groupCount.compareAndSet(GROUP_TOTAL_LIMIT, 0)) {
            this.semaH.release(GROUP_H_LIMIT);
            this.semaO.release(GROUP_O_LIMIT);
        }
    }
}

实现2：信号量 + CyclicBarrier (计数)

class H2O {
    //只要CyclicBarrier达到计数值3，就执行semaphoreH和semaphoreO许可证颁发
    private CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3, new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            semaphoreH.release(2);
            semaphoreO.release();
        }
    });

    private Semaphore semaphoreH;
    private Semaphore semaphoreO;
    
    public H2O() {
        //确保H至多执行2次，O至多执行1次
        semaphoreH = new Semaphore(2);
        semaphoreO = new Semaphore(1);
    }

    
    public void hydrogen(Runnable releaseHydrogen) throws InterruptedException {
        //此处只消耗许可证，颁发许可证交由CyclicBarrier
        semaphoreH.acquire();

        // releaseHydrogen.run() outputs "H". Do not change or remove this line.
        releaseHydrogen.run();

        try {
            //增加CyclicBarrier的计数
            barrier.await();
        } catch (BrokenBarrierException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void oxygen(Runnable releaseOxygen) throws InterruptedException {
        //此处只消耗许可证，颁发许可证交由CyclicBarrier
        semaphoreO.acquire();
        
        // releaseOxygen.run() outputs "O". Do not change or remove this line.
        releaseOxygen.run();
        
        try {
            //增加CyclicBarrier的计数
            barrier.await();
        } catch (BrokenBarrierException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/3858564/blog/3163205

标签

Count_Down

hydrogen

Oxygen

java

atomic