Java常用工具类总结

目录

一、线程协作、控制并发流程的工具类

 什么是控制并发流程？

控制并发流程的工具类，作用就是帮助我们程序员更容易得让线程之间合作让线程之间相互配合，来满足业务逻辑比如让线程A等待线程B执行完毕后再执行等合作策略

二、CountDownLatch倒计时门闩

倒数门：

例子：购物拼团；大巴，人满才会发车

流程：倒数结束之前，一直处于等待状态，直到倒计时结束，此线程才继续工作。
开始 -> 进入等待 -> 倒数结束 -> 继续工作

类的主要方法介绍：

CountDownLatch(int count)：仅有一个构造函数，参数count为需要倒数的数值

await()：调用await()方法的线程会被挂起，他会等待直到count值为0才继续执行。
countDown()：将count值减1，直到为0时，等待的线程才会被唤起。

图解await和countDown方法：

构造方式代码：

注意点：

扩展用法：多个线程等多个线程执行完成后，再同时执行

CountDownLatch是不能够重用的，如果需要重新计数，可以考虑使用CyclicBarrier或者创建新的CountDownLatch实例

三、Semaphore信号量

Semaphore可以用来限制或管理数量有限的资源的使用情况信号量的作用是维护一个许可证的计数，线程可以获取许可证，那信号量剩余的许可证就加一，当信号量所拥有的许可证数量为0，name下一个还想要获取许可证的线程，就需要等待，知道另外别的线程释放了许可证

信号量用法：

初始化Semaphore并指定许可证数量

在需要被线程在的代码前加acquire()或者acquireUninterruptibly()方法

在任务执行结束后，调用release()来释放许可证

信号量主要方法介绍：

•  acquire()：获取许可证，可以中断
• acquireUninterruptibly()：获取许可证，不能中断
• release()：归还许可证（一定不能忘记，线程不会自动归还）new Semaphore(int permits, boolean fair)：这里可以设置是否使用公平策略，如果传入为true，nameSemaphore会把之前等待的线程放到FIFO的队列里，以便于当有了新的许可证，可以分发给之前等了最长时间的线程
• tryAcquire()：看看现在有没有空闲的许可证，如果有就获取，如果没有就做别的事。
• tryAcquire(timeout)：和tryAcquire一样，但是多了一个超时时间，比如在3秒内获取不到许可证，就做别的事。

构造方式代码：

注意点：

获取和释放的许可证数量必须一致否则比如每次都获取2个，但是只释放1个，随着时间的推移，到最后许可证数量不够用，会导致程序科四。

注意在初始化Semaphore的时候设置公平性，一般设置为true更合理。

并不是必须由获取许可证的线程释放那个许可证，事实上，获取和释放许可证对线程并无要求，也许是A获取了，然后由B释放，只要逻辑合理即可

信号量的作用，处理控制临界区最多同时有N个线程访问外，另一个作用是可以实现“条件等待”，例如线程1需要线程2完成准备工作后才能开始执行，那么就线程1acquire，而线程2执行之后release，这样的话，相当于是轻量级的CountDownLatch

四、Condition接口（又称条件对象）

Condition作用

• 当线程1需要等待某个条件的时候，他就去执行condition.await()方法，一旦执行了await()方法，线程就进入阻塞状态。
• 然后通常会有另外一个线程，假设是线程2，去执行对应的条件，知道这个条件达成的时候，线程2就会去执行condition.signal()方法，这时JVM就会从被阻塞的线程里找到那些等待该condition的线程，当线程1就会收到可执行信息的时候，他的线程状态就会变成Runnable可执行状态

 signalAll()和signal()区别

• signalAll()：会唤起所有正在等待的线程
• signal：只会唤起那个等待时间最长的线程

构造方式代码：

注意点：

• 实际上，如果说lock用来代替synchronized，那么Condition就是用来代替相对应的Object.wait/notify的，所以在用法和性质上，几乎都一样
• await方法会自动释放持有的lock锁，和Object.wait一样，不需要自己手动释放锁
• 调用await的时候，必须持有锁，否则会抛出异常

CyclicBarrier循环栅栏

• CyclicBarrier循环栅栏和CountDownLatch很类似，都能阻塞一组线程
• 当有大量线程相互配合，分别计算不同任务，并且需要最后统一汇总的时候，我们可以使用CyclicBarrier。CyclicBarrier可以构造一个集结点，当某一个线程执行完毕，他就会到集结点等待，直到所有线程都到了集结点，那么该栅栏就会被撤销，所有线程再统一出发，继续执行剩下的任务。

代码演示：

五、CyclicBarrier和CountDownLatch的区别

• 作用不同：CyclicBarrier要等固定数量的线程都达到了栅栏位置才能继续执行，儿CountDownLatch只需要等待数字到0，也就是说，CountDownLatch用于时间，但是CyclicBarrier是用于线程的
• 可重用性不同：CountDownLatch在倒数到0并触发门闩打开后，就不能再次使用了，除非新建新的实例；而CyclicBarrier可以重复使用。

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