java SE5 的 Thread 工具类

一 CountDownLatch

用来干什么

CountDownLatch 被用来同步一个或多个任务，强制它们等待其它任务执行的一组操作完成。比如：在开会的时候，大家都会等到人齐后才会开始（同步）。

相关方法

//构造器
public CountDownLatch(int count){} // 参数为 count 的计数器

//方法
public void await() throws InterruptedException { };   //调用await()方法的线程会被挂
        起，它会等待直到count值为0才继续执行

public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };  
//和await()类似，只不过等待一定 的时间后count值还没变为0的话就会继续执行

public void countDown() { };  //将count值减1

我们可以向 CountDownLatch 对象设置一个初始计数值，那么在这个对象上调用 await() 的方法都将会被堵塞，直至这个计数为0。其它任务在结束工作后，可以调用 countDown() 来减小这个计数值(-1)。 CountDownLatch 只能触发一次，计数值不可以被重置，如果需要多次使用，可以使用 CyclicBarrier 。

栗子

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);

        new Thread() {
            public void run() {
                try {
                    System.out.println("子线程" + Thread.currentThread().getName() + "正在执行");
                    Thread.sleep(1000);
                    System.out.println("子线程" + Thread.currentThread().getName() + "执行完毕");
                    latch.countDown();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            ;
        }.start();

        new Thread() {
            public void run() {
                try {
                    System.out.println("子线程" + Thread.currentThread().getName() + "正在执行");
                    Thread.sleep(2000);
                    System.out.println("子线程" + Thread.currentThread().getName() + "执行完毕");
                    latch.countDown();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            ;
        }.start();

        try {
            System.out.println("等待2个子线程执行完毕");
            latch.await();
            System.out.println("2个子线程已经执行完毕");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
/**output
线程Thread-0正在执行
线程Thread-1正在执行
等待2个子线程执行完毕
线程Thread-0执行完毕
线程Thread-1执行完毕
2个子线程已经执行完毕
/**
二 CyclicBarrier

用来干什么

CyclicBarrier 和 CountDownLatch 很类似，只是 CountDownLatch 只能触发一次的事件(某一次重要的会议需要等人齐后在开)，而 CyclicBarrier 则可以被重复使用(每一次开会都需要等人齐后开)

相关方法

构造器
public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {}// 
public CyclicBarrier(int parties) {}

parties：指可以让多少个线程执行 await()，执行 await() 的数量和 parties 相等时(线程同步)，
那么就可以执行下面的任务
barrierAction：当线程达到同步后，需要执行的任务(线程随机执行)

//方法
public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException { };
//用来挂起当前线程，直至所有线程都执行 await() 后再同时执行后续任务；

public int await(long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException
            ,BrokenBarrierException,TimeoutException { };

栗子

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int N = 4;
        CyclicBarrier barrier  = new CyclicBarrier(N,new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("当前线程"+Thread.currentThread().getName());   
            }
        });
         
        for(int i=0;i<N;i++){
            new Writer(barrier).start();
        }
    }
    static class Writer extends Thread{
        private CyclicBarrier cyclicBarrier;
        public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier) {
            this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        }
 
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据...");
            try {
                Thread.sleep(1000);  
                System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕，等待其他线程写入完毕");
                cyclicBarrier.await();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }catch(BrokenBarrierException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("所有线程写入完毕，继续处理其他任务...");
        }
    }
}
三 PriorityBlockingQueue

PriorityBlockingQueue 是一个线程安全的优先级队列，PriorityBlockingQueue 中存储的对象必须实现 Comparable 接口并实现 compareTo() 方法。

方法

详见

栗子

public class Test {
    public static PriorityBlockingQueue<User> queue = new PriorityBlockingQueue<User>();

    public static void main(String[] args) {
        queue.add(new User(1, "1"));
        queue.add(new User(5, "5"));
        queue.add(new User(23, "23"));
        queue.add(new User(55, "55"));
        queue.add(new User(9, "9"));
        queue.add(new User(3, "3"));
        for (User user : queue) {
            try {
                System.out.println(queue.take().getName());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    static class User implements Comparable<User> {
        private int age;
        private String name;
        
        public User(int age, String name) {
            this.age = age;
            this.name = name;
        }

        @Override
        public int compareTo(User o) {
            return this.age > o.age ? -1 : 1;
        }

        public int getAge() {
            return age;
        }

        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }

        public String getName() {
            return name;
        }

        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    }
}
/**output
55
23
9
5
3
1
**/
四 ScheduledExecutorService

ScheduledExecutorService 提供了按时间安排执行任务的功能。

方法

ScheduledExecutorService

其中：

schedule(task,initDelay)
// 安排所提交的Callable或Runnable任务在initDelay指定的时间后执行。

scheduleAtFixedRate(Runnable command,  //执行的线程
            long initialDelay,  //初始化延迟时间
            long period,  //两次执行的间隔时间
            TimeUnit unit);//计时单位
//安排所提交的Runnable任务按指定的间隔重复执行

scheduleWithFixedDelay(Runnable command,  
                long initialDelay,  
                long delay,  
                TimeUnit unit);
//安排所提交的Runnable任务在每次执行完后，等待delay所指定的时间后重复执行。

栗子

/** 
 * 每天晚上8点执行一次 
 * 每天定时安排任务进行执行 
 */  
public static void executeEightAtNightPerDay() {  
    ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(1);  
    long oneDay = 24 * 60 * 60 * 1000;  
    long initDelay  = getTimeMillis("20:00:00") - System.currentTimeMillis();  
    initDelay = initDelay > 0 ? initDelay : oneDay + initDelay;  
  
    executor.scheduleAtFixedRate(  
            new EchoServer(),  
            initDelay,  
            oneDay,  
            TimeUnit.MILLISECONDS);  
} 

/** 
 * 获取指定时间对应的毫秒数 
 * @param time "HH:mm:ss" 
 * @return 
 */  
private static long getTimeMillis(String time) {  
    try {  
        DateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yy-MM-dd HH:mm:ss");  
        DateFormat dayFormat = new SimpleDateFormat("yy-MM-dd");  
        Date curDate = dateFormat.parse(dayFormat.format(new Date()) + " " + time);  
        return curDate.getTime();  
    } catch (ParseException e) {  
        e.printStackTrace();  
    }  
    return 0;  
}  

class EchoServer implements Runnable {  
    @Override  
    public void run() {  
        try {  
            Thread.sleep(50);  
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        System.out.println("This is a echo server. The current time is " +  
                System.currentTimeMillis() + ".");  
    }  
}
五 Semaphore

Semaphore 可以控制同时访问线程的个数。

相关方法

//构造器
public Semaphore(int permits) {         
    sync = new NonfairSync(permits);
}
 //permits表示许可数目，即同时可以允许多少线程进行访问

public Semaphore(int permits, boolean fair) {  
    sync = (fair)? new FairSync(permits) : new NonfairSync(permits);
}
 //fair表示是否是公平的，即等待时间越久的越先获取许可

//方法
public void acquire() throws InterruptedException {  } //获取一个许可
public void acquire(int permits) throws InterruptedException { }//获取permits个许可
public void release() { }          //释放一个许可
public void release(int permits) { }    //释放permits个许可

public boolean tryAcquire() { };    //尝试获取一个许可，若获取成功，则立即返回true，若获取失败，则立即返回false
public boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };  //尝试获取一个许可，若在指定的时间内获取成功，则立即返回true，否则则立即返回false
public boolean tryAcquire(int permits) { }; //尝试获取permits个许可，若获取成功，则立即返回true，若获取失败，则立即返回false
public boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { }; //尝试获取permits个许可，若在指定的时间内获取成功，则立即返回true，否则则立即返回false

public int availablePermits()//得到可用的许可数目。

栗子

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int N = 8;          
        Semaphore semaphore = new Semaphore(5); 
        for(int i=0;i<N;i++)
            new Worker(i,semaphore).start();
    }
     
    static class Worker extends Thread{
        private int num;
        private Semaphore semaphore;
        public Worker(int num,Semaphore semaphore){
            this.num = num;
            this.semaphore = semaphore;
        }
         
        @Override
        public void run() {
            try {
                semaphore.acquire();
                System.out.println("worker"+this.num+"占用一个坑..");
                Thread.sleep(2000);
                System.out.println("worker"+this.num+"释放出一个坑");
                semaphore.release();           
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
/**output
worker0占用一个一个坑...
worker1占用一个一个坑...
worker2占用一个一个坑...
worker4占用一个一个坑...
worker5占用一个一个坑...
worker0释放出一个坑
worker2释放出一个坑
worker3占用一个一个坑...
worker7占用一个一个坑...
worker4释放出一个坑
worker5释放出一个坑
worker1释放出一个坑
worker6占用一个一个坑...
worker3释放出一个坑
worker7释放出一个坑
worker6释放出一个坑
**/
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