JUC 中提供了三种常用的辅助类，通过这些辅助类可以很好的解决线程数量过多时 Lock 锁的频繁操作。这三种辅助类为：

  • CountDownLatch: 减少计数
  • CyclicBarrier: 循环栅栏
  • Semaphore: 信号灯

减少计数 CountDownLatch

CountDownLatch 类可以设置一个计数器，然后通过 countDown 方法来进行减 1 的操作，使用 await 方法等待计数器不大于 0，然后继续执行 await 方法之后的语句。

  • CountDownLatch 主要有两个方法：await()和countDown()
  • 当一个或多个线程调用await方法时，这些线程会阻塞
  • 其它线程调用countDown方法会将计数器减 1(调用 countDown 方法的线程不会阻塞)
  • 当计数器的值变为 0 时，因await方法阻塞的线程会被唤醒，继续执行
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public class CountDownLatchDemo {

    /**
     * 6个同学陆续离开教室后值班同学才可以关门
     *
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //定义一个数值为6的计数器
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(6);

        // 创建6个同学，模拟离开同学离开教室
        for (int i = 1; i <= 6; i++) {
            new Thread(() -> {

                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "离开了");
                // 每离开一个，计数器减一，线程不会阻塞
                countDownLatch.countDown();

            }, "同学" + i).start();
        }

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程等待");
        // 当一个或多个线程调用await方法时，这些线程会阻塞
        // 等待计数器不大于0，然后继续执行await方法之后的语句
        countDownLatch.await();
        //全部离开后自动唤醒主线程
        System.out.println("全部离开了,现在的计数器为" + countDownLatch.getCount());
    }
}

循环栅栏 CyclicBarrier

CyclicBarrier 看英文单词可以看出大概就是循环阻塞的意思，在使用中CyclicBarrier的构造方法第一个参数是目标障碍数，每次执行 CyclicBarrier 一次障碍数会加一，如果达到了目标障碍数，才会执行cyclicBarrier.await()之后的语句。可以将 CyclicBarrier 理解为加 1 操作

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public class CyclicBarrierDemo {

    //定义神龙召唤需要的龙珠总数(目标障碍数)
    private final static int NUMBER = 7;

    /**
     * 集齐7颗龙珠就可以召唤神龙
     *
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        //定义循环栅栏
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(NUMBER, () -> {
            System.out.println("集齐" + NUMBER + "颗龙珠,现在召唤神龙!!!!!!!!!");
        });

        //定义7个线程分别去收集龙珠
        for (int i = 1; i <= 7; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    if (Thread.currentThread().getName().equals("龙珠3号")) {
                        System.out.println("龙珠3号抢夺战开始,孙悟空开启超级赛亚人模式!");
                        Thread.sleep(5000);
                        System.out.println("龙珠3号抢夺战结束,孙悟空打赢了,拿到了龙珠3号!");
                    } else {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "收集到了!!!!");
                    }
                    cyclicBarrier.await();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }, "龙珠" + i + "号").start();
        }
    }
}

信号灯 Semaphore

Semaphore 的构造方法中传入的第一个参数是最大信号量（可以看成最大线程池），每个信号量初始化为一个最多只能分发一个许可证。使用acquire方法获得许可，release方法释放许可

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public class SemaphoreDemo {

    /**
     * 抢车位, 10部汽车1个停车位
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //定义3个停车位
        Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
        //模拟6辆汽车停车
        for (int i = 1; i <= 6; i++) {
            Thread.sleep(100);
            //停车
            new Thread(() ->{
                try {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "找车位ing");
                    // 获得许可
                    semaphore.acquire();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "汽车停车成功!");
                    Thread.sleep(10000);
                }catch (Exception e){
                    e.printStackTrace();
                }finally {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "溜了溜了");
                    // 释放许可
                    semaphore.release();
                }
            }, "汽车" + i).start();
        }
    }
}