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Java多线程并发执行CountDownLatch CyclicBarrier应用
CountDownLatch和CyclicBarrier是Java中用于多线程并发执行和结果汇总的重要工具。它们在不同的场景下发挥着关键作用。本文将从功能、使用场景以及示例代码方面深入探讨这两种工具的特点和应用方法。
CountDownLatch的主要作用是让一个线程等待其他线程完成特定操作。它通过countDown()方法标记操作完成,而await()方法则让等待线程在所有countDown()完成后继续执行。与CyclicBarrier不同,CountDownLatch允许多个线程独立执行,主线程只需等待所有线程完成即可继续后续操作。
CyclicBarrier则更适用于所有线程必须同时等待的情况。它要求所有参与线程完成操作后才能解除阻塞,通常用于多阶段任务流程。例如,一个任务可能需要多个阶段,每个阶段由不同的线程处理,CyclicBarrier可以确保所有阶段同时完成后进入下一阶段。
以下是两个工具的典型使用场景:
CountDownLatch适用于需要单个线程等待多个线程完成后续操作。例如,数据聚合任务中,多个线程分别处理不同数据块,主线程等待所有线程完成后进行最终汇总。
CyclicBarrier适用于多个线程需要同时执行相同操作。例如,资源竞争场景中,多个线程等待资源释放后共同执行任务。
以下示例展示了CountDownLatch和CyclicBarrier的实际应用:
CountDownLatch示例:
import java.util.concurrent.CountDownLatch;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class CountdownLatchTest { private final static int THREAD_NUM = 10; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { CountDownLatch lock = new CountDownLatch(THREAD_NUM); ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool(); for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i++) { exec.submit(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("Thread-" + i + "完成任务"); lock.countDown(); } }); } lock.await(); System.out.println("所有线程完成,进入汇总阶段"); exec.shutdown(); }} CyclicBarrier示例:
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;import java.util.concurrent.ExecutionException;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class CyclicBarrierTest { private final static int THREAD_NUM = 10; public static void main(String[] args) throws Exception { CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(THREAD_NUM, new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("所有线程完成,进入下一阶段"); } }); ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool(); for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i++) { exec.submit(new Runnable() { @Override public void run() { try { System.out.println("Task-" + i + "完成"); barrier.await(); } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) { e.printStackTrace(); } } }); } exec.shutdown(); }} 总结来说,CountDownLatch和CyclicBarrier是Java多线程编程中强大的工具。CountDownLatch适用于主线程需要等待多个独立线程完成任务,而CyclicBarrier则用于所有线程必须同时完成当前阶段才能进入下一阶段。在实际应用中,选择合适的工具取决于任务的并发需求和阶段划分方式。
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