Java并发编程学习之路(七)CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore、Exchanger、Phaser

本系列文章:
  Java并发编程学习之路(一)并发编程三要素、Thread、Runnable、interrupted、join、sleep、yield
  Java并发编程学习之路(二)线程同步机制、synchronized、CAS、volatile、final、Lock、AQS
  Java并发编程学习之路(三)ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、死锁、原子类
  Java并发编程学习之路(四)线程池、FutureTask
  Java并发编程学习之路(五)wait/notify/notifyAll、await/signal/signalAll、生产者消费者问题
  Java并发编程学习之路(六)ThreadLocal、BlockingQueue、CopyOnWriteArrayList、ConcurrentHashmap
  Java并发编程学习之路(七)CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore、Exchanger、Phaser
  Java并发编程学习之路(八)多线程编程例子

一、倒计时器CountDownLatch

  CountDownLatch可以理解为一个计数器在初始化时设置初始值,当一个线程需要等待某些操作先完成时,需要调用await()方法。这个方法让线程进入休眠状态直到等待的所有线程都执行完成。每调用一次countDown()方法,内部计数器减1,直到计数器为0时唤醒
  在多线程协作完成业务功能时,有时候需要等待其他多个线程完成任务之后,主线程才能继续往下执行业务功能,在这种的业务场景下,通常可以使用Thread类的join方法,让主线程等待被join的线程执行完之后,主线程才能继续往下执行。当然,使用线程间消息通信机制也可以完成。

  这种情况下,用CountDownLatch是更方便的方式。

  举一个例子:运动员跑步比赛时,假设有6个运动员参与比赛,裁判员在终点会为这6个运动员分别计时,每当一个运动员到达终点的时候,对于裁判员来说就少了一个计时任务。直到所有运动员都到达终点了,裁判员的任务也才完成。
  这6个运动员可以类比成6个线程,当线程调用CountDownLatch.countDown方法时就会对计数器的值减一,直到计数器的值为0的时候,裁判员(调用await方法的线程)才能继续往下执行。

  • CountDownLatch的构造方法
	public CountDownLatch(int count)

  构造方法会传入一个整型数N,之后调用CountDownLatch的countDown方法会对N减一,直到N减到0的时候,当前调用await方法的线程继续执行。

  • CountDownLatch中的其他方法
	//调用该方法的线程等到构造方法传入的N减到0的时候,才能继续往下执行
	public void await() throws InterruptedException
	//与上面的await方法功能一致,只不过这里有了时间限制,调用该方法的线程
	//等到指定的timeout时间后,不管N是否减至为0,都会继续往下执行
	public boolean await(long timeout, TimeUnit unit)
	//使CountDownLatch初始值N减1
	public void countDown()
	//获取当前CountDownLatch维护的值
	public long getCount()

  CountDownLatch使用示例:

public class CountDownLatchDemo {
    
    

    private static CountDownLatch startSignal = new CountDownLatch(1);
    //用来表示裁判员需要维护的是6个运动员
    private static CountDownLatch endSignal = new CountDownLatch(6);

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(6);
        System.out.println("各位运动员准备啦!!!");
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
    
    
            executorService.execute(() -> {
    
    
                try {
    
    
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
                    	+ " 运动员等待裁判员响哨!!!");
                    // 确保所有运动员准备完毕
                    Thread.sleep(1000);
                    startSignal.await();

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
                    	+ " 正在全力冲刺");
                    endSignal.countDown();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
                    	+ " 到达终点");
                } catch (InterruptedException e) {
    
    
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }

        //将executorService转换为ThreadPoolExecutor,ThreadPoolExecutor有方法
        // getActiveCount()可以得到当前活动线程数
        int threadCount = ((ThreadPoolExecutor)executorService).getActiveCount();
        if (threadCount == 6) {
    
    
            System.out.println("裁判员响哨...");
            startSignal.countDown();

            endSignal.await();
            System.out.println("所有运动员到达终点,比赛结束!");
        }

        executorService.shutdown();
    }
}

  结果:

各位运动员准备啦!!!
pool-1-thread-1 运动员等待裁判员响哨!!!
pool-1-thread-3 运动员等待裁判员响哨!!!
pool-1-thread-2 运动员等待裁判员响哨!!!
pool-1-thread-5 运动员等待裁判员响哨!!!
pool-1-thread-4 运动员等待裁判员响哨!!!
pool-1-thread-6 运动员等待裁判员响哨!!!
裁判员响哨…
pool-1-thread-5 正在全力冲刺
pool-1-thread-5 到达终点
pool-1-thread-6 正在全力冲刺
pool-1-thread-2 正在全力冲刺
pool-1-thread-2 到达终点
pool-1-thread-1 正在全力冲刺
pool-1-thread-1 到达终点
pool-1-thread-3 正在全力冲刺
pool-1-thread-3 到达终点
pool-1-thread-4 正在全力冲刺
pool-1-thread-6 到达终点
pool-1-thread-4 到达终点
所有运动员到达终点,比赛结束!

  该示例代码中设置了两个CountDownLatch,第一个endSignal用于控制让main线程(裁判员)必须等到其他线程(运动员)让CountDownLatch维护的数值N减到0为止。
  另一个startSignal用于让main线程对其他线程进行“发号施令”,startSignal引用的CountDownLatch初始值为1,而其他线程执行的run方法中都会先通过 startSignal.await()让这些线程都被阻塞,直到main线程通过调用startSignal.countDown();将值N减1,CountDownLatch维护的数值N为0后,其他线程才能往下执行,并且,每个线程执行的run方法中都会通过endSignal.countDown();对endSignal维护的数值进行减一,由于往线程池提交了6个任务,会被减6次,所以endSignal维护的值最终会变为0,因此main线程在latch.await();阻塞结束,才能继续往下执行。
  当调用CountDownLatch的countDown方法时,当前线程是不会被阻塞,会继续往下执行,比如在该例中会继续输出pool-1-thread-4 到达终点。

  CountDownLatch是一个线程计数器。等计数器为0时,那些先前因调用await()方法休眠的线程被唤醒。

二、循环栅栏CyclicBarrier

  CyclicBarrier 的字面意思是可循环使用(Cyclic)的屏障(Barrier)。它要做的事情是,让一组线程到达一个屏障(也可以叫同步点)时被阻塞,直到最后一个线程到达屏障时,屏障才会开门,所有被屏障拦截的线程才会继续干活。CyclicBarrier默认的构造方法是CyclicBarrier(int parties),其参数表示屏障拦截的线程数量,每个线程调用await方法告诉CyclicBarrier我已经到达了屏障,然后当前线程被阻塞。
  当一个线程到达集合点时,它将调用await()方法等待其它的线程。线程调用await()方法后,CyclicBarrier将阻塞这个线程,并将它置入休眠状态等待其它线程的到来。等最后一个线程调用await()方法时,CyclicBarrier将唤醒所有等待的线程,然后这些线程将继续执行。CyclicBarrier可以传入另一个Runnable对象作为初始化参数。当所有的线程都到达集合点后,CyclicBarrier类将Runnable对象作为线程执行。

  CyclicBarrier也是一种多线程并发控制的实用工具,和CountDownLatch一样具有等待计数的功能,但是相比于CountDownLatch功能更加强大。
  为了理解CyclicBarrier,这里举一个通俗的例子。开运动会时,会有跑步这一项运动,我们来模拟下运动员入场时的情况,假设有6条跑道,在比赛开始时,就需要6个运动员在比赛开始的时候都站在起点了,裁判员吹哨后才能开始跑步。跑道起点就相当于“barrier”,是临界点,而这6个运动员就类比成线程的话,就是这6个线程都必须到达指定点了,意味着凑齐了一波,然后才能继续执行,否则每个线程都得阻塞等待,直至凑齐一波即可。cyclic是循环的意思,也就是说CyclicBarrier当多个线程凑齐了一波之后,仍然有效,可以继续凑齐下一波。CyclicBarrier的执行示意图:

  当多个线程都达到了指定点后,才能继续往下继续执行。这就有点像报数的感觉,假设6个线程就相当于6个运动员,到赛道起点时会报数进行统计,如果刚好是6的话,这一波就凑齐了,才能往下执行。CyclicBarrier在使用一次后,下面依然有效,可以继续当做计数器使用,这是与CountDownLatch的区别之一。这里的6个线程,也就是计数器的初始值6,是通过CyclicBarrier的构造方法传入的。
  CyclicBarrier的主要方法:

	//等到所有的线程都到达指定的临界点
	await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException 
	//与上面的await方法功能基本一致,只不过这里有超时限制,阻塞等待直至到达超时时间为止
	await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, 
	BrokenBarrierException, TimeoutException 
	//获取当前有多少个线程阻塞等待在临界点上
	int getNumberWaiting()
	//用于查询阻塞等待的线程是否被中断
	boolean isBroken()
	//将屏障重置为初始状态。如果当前有线程正在临界点等待的话,将抛出BrokenBarrierException
	void reset()
	//构造方法
	public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)

  仍以运动员为例,模拟CyclicBarrier的使用。

public class CyclicBarrierDemo {
    
    

    //指定必须有6个运动员到达才行
    private static CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(6, () ->
            System.out.println("所有运动员入场,裁判员一声令下!!!!!")
    );

    public static void main(String[] args) {
    
    
        System.out.println("运动员准备进场,全场欢呼............");

        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(6);
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
    
    
            service.execute(() -> {
    
    
                try {
    
    
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 运动员,进场");
                    barrier.await();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  运动员出发");
                } catch (InterruptedException e) {
    
    
                    e.printStackTrace();
                } catch (BrokenBarrierException e) {
    
    
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
    }
}

  结果:

运动员准备进场,全场欢呼…
pool-1-thread-1 运动员,进场
pool-1-thread-4 运动员,进场
pool-1-thread-3 运动员,进场
pool-1-thread-2 运动员,进场
pool-1-thread-6 运动员,进场
pool-1-thread-5 运动员,进场
所有运动员入场,裁判员一声令下!!!!!
pool-1-thread-5 运动员出发
pool-1-thread-1 运动员出发
pool-1-thread-6 运动员出发
pool-1-thread-3 运动员出发
pool-1-thread-2 运动员出发
pool-1-thread-4 运动员出发

  从输出结果可以看出,当6个运动员(线程)都到达了指定的临界点(barrier)时候,才能继续往下执行,否则,则会阻塞等待在调用await()处。

三、CountDownLatch与CyclicBarrier的比较

  CountDownLatch与CyclicBarrier都是用于控制并发的工具类,都可以理解成维护的就是一个计数器,但是这两者还是各有不同侧重点的:

  1. CountDownLatch一般用于某个线程A等待若干个其他线程执行完任务之后,它才执行;而CyclicBarrier一般用于一组线程互相等待至某个状态,然后这一组线程再同时执行;CountDownLatch强调一个线程等多个线程完成某件事情。CyclicBarrier是多个线程互等,等大家都完成,再携手共进。
  2. 调用CountDownLatch的countDown方法后,当前线程并不会阻塞,会继续往下执行;而调用CyclicBarrier的await方法,会阻塞当前线程,直到CyclicBarrier指定的线程全部都到达了指定点的时候,才能继续往下执行;
  3. CountDownLatch方法比较少,操作比较简单,而CyclicBarrier提供的方法更多,比如能够通过getNumberWaiting(),isBroken()这些方法获取当前多个线程的状态,并且CyclicBarrier的构造方法可以传入barrierAction,指定当所有线程都到达时执行的业务功能;
  4. CountDownLatch是不能复用的,而CyclicLatch是可以复用的。

四、控制资源并发访问Semaphore

  Semaphore可以理解为信号量,用于控制资源能够被并发访问的线程数量,以保证多个线程能够合理的使用特定资源。Semaphore就相当于一个许可证,线程需要先通过acquire方法获取该许可证,该线程才能继续往下执行,否则只能在该方法出阻塞等待。当执行完业务功能后,需要通过release()方法将许可证归还,以便其他线程能够获得许可证继续执行。
  可以说,Semaphore是一种在多线程环境下使用的设施,该设施负责协调各个线程,以保证它们能够正确、合理的使用公共资源的设施,也是操作系统中用于控制进程同步互斥的量。Semaphore是一种计数信号量,用于管理一组资源,内部是基于AQS的共享模式。它相当于给线程规定一个量从而控制允许活动的线程数。
  Semaphore可以用于做流量控制,特别是公共资源有限的应用场景,比如数据库连接。假如有多个线程读取数据后,需要将数据保存在数据库中,而可用的最大数据库连接只有10个,这时候就需要使用Semaphore来控制能够并发访问到数据库连接资源的线程个数最多只有10个。在限制资源使用的应用场景下,Semaphore是特别合适的。
  Semaphore的主要方法:

	//获取许可,如果无法获取到,则阻塞等待直至能够获取为止
	void acquire() throws InterruptedException 
	//同acquire方法功能基本一样,只不过该方法可以一次获取多个许可
	void acquire(int permits) throws InterruptedException
	//释放许可
	void release()
	//释放指定个数的许可
	void release(int permits)
	//尝试获取许可,如果能够获取成功则立即返回true,否则,则返回false
	boolean tryAcquire()
	//与tryAcquire方法一致,只不过这里可以指定获取多个许可
	boolean tryAcquire(int permits)
	//尝试获取许可,如果能够立即获取到或者在指定时间内能够获取到,则返回true,否则返回false
	boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException
	//与上一个方法一致,只不过这里能够获取多个许可
	boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit)
	//返回当前可用的许可证个数
	int availablePermits()
	//返回正在等待获取许可证的线程数
	int getQueueLength()
	//是否有线程正在等待获取许可证
	boolean hasQueuedThreads()
	//获取所有正在等待许可的线程集合
	Collection<Thread> getQueuedThreads()

  在Semaphore的构造方法中还支持指定是否具有公平性,默认的是非公平性,这样也是为了保证吞吐量。
  有一天,班主任需要班上10个同学到讲台上来填写一个表格,但是老师只准备了5支笔,因此,只能保证同时只有5个同学能够拿到笔并填写表格,没有获取到笔的同学只能够等前面的同学用完之后,才能拿到笔去填写表格。示例代码:

public class SemaphoreDemo {
    
    

    //表示老师只有5支笔
    private static Semaphore semaphore = new Semaphore(5);

    public static void main(String[] args) {
    
    

        //表示10个学生
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
    
    
            service.execute(() -> {
    
    
                try {
    
    
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
                    	+ "  同学准备获取笔......");
                    semaphore.acquire();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
                    	+ "  同学获取到笔");
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
                    	+ "  填写表格ing.....");
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
                    semaphore.release();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
                    	+ "  填写完表格,归还了笔!!!!!!");
                } catch (InterruptedException e) {
    
    
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
        service.shutdown();
    }
}

  结果:

pool-1-thread-2 同学准备获取笔…
pool-1-thread-4 同学准备获取笔…
pool-1-thread-5 同学准备获取笔…
pool-1-thread-3 同学准备获取笔…
pool-1-thread-3 同学获取到笔
pool-1-thread-1 同学准备获取笔…
pool-1-thread-3 填写表格ing…
pool-1-thread-9 同学准备获取笔…
pool-1-thread-8 同学准备获取笔…
pool-1-thread-5 同学获取到笔
pool-1-thread-5 填写表格ing…
pool-1-thread-4 同学获取到笔
pool-1-thread-4 填写表格ing…
pool-1-thread-6 同学准备获取笔…
pool-1-thread-2 同学获取到笔
pool-1-thread-2 填写表格ing…
pool-1-thread-10 同学准备获取笔…
pool-1-thread-7 同学准备获取笔…
pool-1-thread-1 同学获取到笔
pool-1-thread-1 填写表格ing…
pool-1-thread-4 填写完表格,归还了笔!!!!!!
pool-1-thread-10 同学获取到笔
pool-1-thread-10 填写表格ing…
pool-1-thread-7 同学获取到笔
pool-1-thread-7 填写表格ing…
pool-1-thread-6 同学获取到笔
pool-1-thread-6 填写表格ing…
pool-1-thread-9 同学获取到笔
pool-1-thread-9 填写表格ing…
pool-1-thread-5 填写完表格,归还了笔!!!!!!
pool-1-thread-8 同学获取到笔
pool-1-thread-3 填写完表格,归还了笔!!!!!!
pool-1-thread-1 填写完表格,归还了笔!!!!!!
pool-1-thread-2 填写完表格,归还了笔!!!!!!
pool-1-thread-8 填写表格ing…
pool-1-thread-7 填写完表格,归还了笔!!!!!!
pool-1-thread-6 填写完表格,归还了笔!!!!!!
pool-1-thread-10 填写完表格,归还了笔!!!!!!
pool-1-thread-8 填写完表格,归还了笔!!!!!!
pool-1-thread-9 填写完表格,归还了笔!!!!!!

  根据输出结果进行分析,Semaphore允许的最大许可数为5,也就是允许的最大并发执行的线程个数为5,可以看出,前5个线程(前5个学生)先获取到笔,然后填写表格,而6-10这5个线程,由于获取不到许可,只能阻塞等待。当线程pool-1-thread-4释放了许可之后,pool-1-thread-10就可以获取到许可,继续往下执行。对其他线程的执行过程,也是同样的道理。从这个例子就可以看出,Semaphore用来做特殊资源的并发访问控制是相当合适的,如果有业务场景需要进行流量控制,可以优先考虑Semaphore。

五、线程间交换数据的工具Exchanger

  Exchanger是一个用于线程间协作的工具类,用于两个线程间交换数据。它提供了一个交换的同步点,在这个同步点两个线程能够交换数据。交换数据是通过exchange方法来实现的,如果一个线程先执行exchange方法,那么它会同步等待另一个线程也执行exchange方法,这个时候两个线程就都达到了同步点,两个线程就可以交换数据。
  Exchanger除了一个无参的构造方法外,主要方法也很简单:

	//当一个线程执行该方法的时候,会等待另一个线程也执行该方法,因此两个线程就都达到了同步点
	//将数据交换给另一个线程,同时返回获取的数据
	V exchange(V x) throws InterruptedException
	//同上一个方法功能基本一样,只不过这个方法同步等待的时候,增加了超时时间
	V exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit)
	    throws InterruptedException, TimeoutException 

  用一个简单的例子来看下Exchanger的具体使用。模拟这样一个情景:男生要给女孩子送情书,男孩会先到女孩教室门口,然后等女孩出来,教室那里就是一个同步点,然后彼此交换信物,也就是彼此交换了数据。

public class ExchangerDemo {
    
    
    private static Exchanger<String> exchanger = new Exchanger();

    public static void main(String[] args) {
    
    

        //代表男生和女生
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);

        service.execute(() -> {
    
    
            try {
    
    
                //男生对女生说的话
                String girl = exchanger.exchange("我其实暗恋你很久了......");
                System.out.println("女孩儿说:" + girl);
            } catch (InterruptedException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }
        });
        service.execute(() -> {
    
    
            try {
    
    
                System.out.println("女生慢慢的从教室你走出来......");
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
                //男生对女生说的话
                String boy = exchanger.exchange("我也很喜欢你......");
                System.out.println("男孩儿说:" + boy);
            } catch (InterruptedException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }
        });

    }
}

  结果:

女生慢慢的从教室你走出来…
男孩儿说:我其实暗恋你很久了…
女孩儿说:我也很喜欢你…

  当两个线程都到达调用exchange方法的同步点的时候,两个线程就能交换彼此的数据。

六、分步骤执行Phaser

  Phaser是一个更加复杂和强大的同步辅助类,它允许并发执行多阶段任务。当我们有并发任务并且需要分解成几步执行时,(CyclicBarrier是分成两步),就可以选择使用Phaser。Phaser类机制是在每一步结束的位置对线程进行同步,当所有的线程都完成了这一步,才允许执行下一步。
  可以说,Phaser允许并发多阶段任务。Phaser类机制是在每一步结束的位置对线程进行同步,当所有的线程都完成了这一步,才允许执行下一步。
  跟其他同步工具一样,必须对Phaser类中参与同步操作的任务数进行初始化,不同的是,可以动态的增加或者减少任务数。
  
  一个Phaser对象有两种状态:

  • 1、活跃态(Active)
      当存在参与同步的线程的时候,Phaser就是活跃的,并且在每个阶段结束的时候进行同步。
  • 2、终止态(Termination)
      当所有参与同步的线程都取消注册的时候,Phaser就处于终止态,在终止状态下,Phaser没有任何参与者。当Phaser对象onAdvance()方法返回True时,Phaser对象就处于终止态。当Phaser处于终止态时,同步方法arriveAndAwaitAdvance()会立即返回,而且不会做任何同步操作。

  Phaser的主要方法:

	//类似于CyclicBarrier的await()方法,等待其它线程都到来之后同步继续执行
	public int arriveAndAwaitAdvance()
	//把执行到此的线程从Phaser中注销掉
	public int arriveAndDeregister()
	//判断Phaser是否终止
	public boolean isTerminated()
	//将一个新的参与者注册到Phaser中,这个新的参与者将被当成没有执行完本阶段的线程
	public int register()
	//强制Phaser进入终止态
	public void forceTermination()

  案例场景:Phaser将同步三个并发任务。这三个任务将在三个不同的文件夹及其子文件夹中查找过去24小时内改过扩展名为.txt的文件。这个任务分解为三个步骤:

  1. 在指定文件夹及其子文件夹中获得扩展名为.txt的文件;
  2. 对第一步的结果过滤,删除修改时间超过24小时的文件;
  3. 将结果打印数据到控制台。

  示例代码:

public class PhaserTest {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Phaser phaser=new Phaser(3);
        FileSearch system=new FileSearch("E:\\a", ".txt",
                phaser);
        FileSearch apps=new FileSearch("E:\\b", ".txt",
                phaser);
        FileSearch documents=new FileSearch("E:\\c", ".txt",
                phaser);
        Thread systemThread=new Thread(system, "system-a");
        systemThread.start();
        Thread appsThread=new Thread(apps, "apps-b");
        appsThread.start();
        Thread documentsThread=new Thread(documents, "documents-c");
        documentsThread.start();
        try {
    
    
            systemThread.join();
            appsThread.join();
            documentsThread.join();
        } catch (Exception e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Terminated:"+ phaser.isTerminated());
    }
}
class FileSearch implements Runnable {
    
    
    private String initPath;// 查找路径
    private String end;// 文件后缀
    private List<String> results;// 结果集
    private Phaser phaser;
 
    public FileSearch(String initPath, String end, Phaser phaser) {
    
    
        this.initPath = initPath;
        this.end = end;
        this.phaser = phaser;
        this.results = new ArrayList<String>();
    }
 
    private void direactoryProcess(File file) {
    
    
        File list[] = file.listFiles();
        if (list != null) {
    
    
            for (File f : list) {
    
    
                if (f.isDirectory()) {
    
    
                    direactoryProcess(f);
                } else {
    
    
                    fileProcess(f);
                }
            }
        }
    }
 
    private void fileProcess(File file) {
    
    
        if (file.getName().endsWith(end)) {
    
    
            results.add(file.getAbsolutePath());
        }
    }
 
    private void filterResult() {
    
    
        List<String> newResult = new ArrayList<String>();
        long actualDate = new Date().getTime();
        for (int i = 0; i < results.size(); i++) {
    
    
            File file = new File(results.get(i));
            long lastModifyTime = file.lastModified();
            if (actualDate - lastModifyTime < TimeUnit.MICROSECONDS.
                    convert(1,
                    TimeUnit.DAYS)) {
    
    
                newResult.add(results.get(i));
            }
        }
        results = newResult;
    }
 
    private boolean checkResults() {
    
    
        if (results.isEmpty()) {
    
    
            System.out.println(Thread.currentThread().
                    getName() + ": Phase "
                    + phaser.getPhase() + " 0 result");
            System.out.println(Thread.currentThread().
                    getName() + ": Phase "
                    + phaser.getPhase() + " end");
            phaser.arriveAndDeregister();
            return false;
        } else {
    
    
            System.out.println(Thread.currentThread().
                    getName() + ": Phase "
                    + phaser.getPhase() + " " +
                    results.size() + " result");
            phaser.arriveAndAwaitAdvance();
            return true;
        }
    }
 
    private void showInfo() {
    
    
        for (int i = 0; i < results.size(); i++) {
    
    
            System.out.println(Thread.currentThread().
                    getName() + ":"
                    + results.get(i));
        }
        phaser.arriveAndAwaitAdvance();
    }
 
    @Override
    public void run() {
    
    
        phaser.arriveAndAwaitAdvance();
        System.out.println(Thread.currentThread().
                getName()+": Starting");
        File file=new File(initPath);
        if(file.isDirectory()){
    
    
            direactoryProcess(file);
        }
        if(!checkResults()){
    
    
            return;
        }
        filterResult();
        if(!checkResults()){
    
    
            return;
        }
        showInfo();
        phaser.arriveAndDeregister();
        System.out.println(Thread.currentThread().
                getName()+": Work completed");
    }
}

  结果:

system-a: Starting
system-a: Phase 1 1 result
apps-b: Starting
documents-c: Starting
documents-c: Phase 1 1 result
apps-b: Phase 1 1 result
apps-b: Phase 2 1 result
system-a: Phase 2 1 result
documents-c: Phase 2 1 result
documents-c:E:\c\jsp技术.txt
apps-b:E:\b\jsp技术.txt
system-a:E:\a\jsp技术.txt
system-a: Work completed
documents-c: Work completed
apps-b: Work completed
Terminated:true

七、CycliBarriar和CountdownLatch有什么区别?

  CountDownLatch与CyclicBarrier都是用于控制并发的工具类,从字面上理解,CountDown表示减法计数,Latch表示门闩的意思,计数为0的时候就可以打开门闩了。Cyclic Barrier表示循环的障碍物。两个类都含有这一个意思:对应的线程都完成工作之后再进行下一步动作,也就是大家都准备好之后再进行下一步
  两者最大的区别是,进行下一步动作的动作实施者是不一样的。这里的“动作实施者”有两种,一种是主线程(即执行main函数),另一种是执行任务的其他线程,后面叫这种线程为“其他线程”,区分于主线程。对于CountDownLatch,当计数为0的时候,下一步的动作实施者是main函数;对于CyclicBarrier,下一步动作实施者是“其他线程”。

  CountDownLatch与CyclicBarrier都可以理解成维护的就是一个计数器,但是这两者还是各有不同侧重点的:

  1. CountDownLatch一般用于某个线程A等待若干个其他线程执行完任务之后,它才执行;而CyclicBarrier一般用于一组线程互相等待至某个状态,然后这一组线程再同时执行;CountDownLatch强调一个线程等多个线程完成某件事情。CyclicBarrier是多个线程互等,等大家都完成,再携手共进。
  2. 调用CountDownLatch的countDown方法后,当前线程并不会阻塞,会继续往下执行;而调用CyclicBarrier的await方法,会阻塞当前线程,直到CyclicBarrier指定的线程全部都到达了指定点的时候,才能继续往下执行;
  3. CountDownLatch方法比较少,操作比较简单,而CyclicBarrier提供的方法更多,比如能够通过getNumberWaiting(),isBroken()这些方法获取当前多个线程的状态,并且CyclicBarrier的构造方法可以传入barrierAction,指定当所有线程都到达时执行的业务功能;
  4. CountDownLatch是不能复用的,而CyclicBarrier是可以复用的

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