1 import java.util.concurrent.CountDownLatch; 2 import java.util.concurrent.ExecutorService; 3 import java.util.concurrent.Executors; 4  5 /** 6  * CountDownLatch维护一个计数器,等待这个CountDownLatch的线程必须等到计数器为0时才可以继续. 7  * 以下实例模拟服务器的启动,假设启动一个服务器需要初始化3个组件,当3个组件初始化完毕后,服务器才算成功启动. 8  */ 9 /**10  * 使用CountDownLatch的关键技术点如下:11  * 1.构造CountDownLatch对象时,需要指定计数器的初始值,该值必须大于等于0,一旦对象被创建,其初始值将不能被改变.12  * 2.CountDownLatch的await方法使当前线程进入等待状态,直到计数器为013  * 3.CountDownLatch的 和countDown方法使计数器减1.14  */15 public class CountDownLatchTest {16   /** 初始化组件的线程 */17   public static class ComponentThread implements Runnable {18     CountDownLatch latch; //计数器19     int ID; //组件ID20 21     //构造方法22     public ComponentThread(CountDownLatch latch, int ID) {23       this.latch = latch;24       this.ID = ID;25     }26 27     public void run() {28       //初始化组件29       System.out.println("Initializing component " + ID);30       try {31         Thread.sleep(500 * ID);32       }33       catch (InterruptedException e) {}34       System.out.println("Component " + ID + " initialized!");35       latch.countDown(); //将计数器减136     }37   }38 39   /** 启动服务器 */40   public static void startServer() throws Exception {41     System.out.println("Server is starting.");42     //初始化一个初始值为3的CountDownLatch43     CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);44     //启动3个线程分别去3个组件45     ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();46     service.submit(new ComponentThread(latch, 1));47     service.submit(new ComponentThread(latch, 2));48     service.submit(new ComponentThread(latch, 3));49     service.shutdown();50     latch.await();//等待3个组件的初始化工作都完成51     System.out.println("Server is up!");//当所需的三个组件都完成时,Server就可以继续了52   }53 54   public static void main(String... args) throws Exception {55     CountDownLatchTest.startServer();56   }57 }58 59  

  1 import java.util.Random;  2   3 import java.util.concurrent.CyclicBarrier;  4   5    6   7 /**  8   9  * CyclicBarrier维持一个计数器,与CountDownLatch不同的是,等待这个CyclicBarrier的线程必须等到计数器的某个值时,才可以继续. 10  11  * CyclicBarrier就像它名字的意思一样,可看成是个障碍,所有的线程必须到齐后才能一起通过这个障碍. 12  13  */ 14  15 /** 16  17  * 本实例实现一个数组相邻元素的加法,一个线程给数组的第一个元素赋值,然后等待其它线程给数组第二个元素赋值,然后将第一个元素和第二个元素相加. 18  19  */ 20  21 /** 22  23  * CyclicBarrier的关键技术点如下: 24  25  * 1.构造CyclicBarrier对象时,需要指定计数器的目标值,计数器的初始值为0. 26  27  * 还可以在构造方法中带一个 Runnable参数,表示当计数器到达目标值是,在等待CyclicBarrier的线程被唤醒之前,指定该Runnable任务. 28  29  * 2.CyclicBarrier的await方法使当前线程进入等待状态,同时将计数器值加1,当计数器到达目标值时,当前线程被唤醒. 30  31  */ 32  33 public class CyclicBarrierTest { 34  35        public static class ComponentThread implements Runnable{ 36  37               CyclicBarrier barrier;//计数器 38  39               int ID;//组件 40  41               int[] array; //数据数组 42  43               public ComponentThread(CyclicBarrier barrier,int[] array,int ID){ 44  45                      this.barrier = barrier; 46  47                      this.ID = ID; 48  49                      this.array = array; 50  51               } 52  53               public void run(){ 54  55                      try{ 56  57                             //Random的nextInt(int n)方法返回一个[0,n)范围内的随机数 58  59                             array[ID] = new Random().nextInt(100); 60  61                             System.out.println("Componet " + ID + " sleep..."); 62  63                             barrier.await(); 64  65                             System.out.println("Componet " + ID + " awaked..."); 66  67                             //计算数据数组中的当前值和后续值 68  69                             int result = array[ID] + array[ID + 1]; 70  71                             System.out.println("Component " + ID + " result: " + result); 72  73                      }catch(Exception ex){ 74  75                      } 76  77               } 78  79        } 80  81        /**测试CyclicBarrier的用法*/ 82  83        public static void testCyclicBarrier(){ 84  85               final int[] array = new int[3]; 86  87               CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(2,new Runnable(){ 88  89                      public void run(){ 90  91                             System.out.println("testCyclicBarrier run..."); 92  93                             array[2] = array[0] + array[1]; 94  95                      } 96  97               }); 98  99               //启动线程100 101               new Thread(new ComponentThread(barrier,array,0)).start();102 103               new Thread(new ComponentThread(barrier,array,1)).start();104 105        }106 107        public static void main(String... args){108 109               CyclicBarrierTest.testCyclicBarrier();110 111        }112 113 }

  1 importjava.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;  2   3 import java.util.concurrent.BlockingQueue;  4   5 import java.util.concurrent.ExecutorService;  6   7 import java.util.concurrent.Executors;  8   9   10  11 /** 12  13     本例介绍一个特殊的队列:BlockingQueue,如果BlockQueue是空的,从BlockingQueue取东西的操作将会被阻断进入等待状态,直到BlockingQueue进了东西才会被唤醒.同样,如果BlockingQueue是满的,任何试图往里存东西的操作也会被阻断进入等待状态,直到BlockingQueue里有空间才会被唤醒继续操作. 14  15     本例再次实现11.4线程----条件Condition中介绍的篮子程序,不过这个篮子中最多能放的苹果数不是1,可以随意指定.当篮子满时,生产者进入等待状态,当篮子空时,消费者等待. 16  17  */ 18  19 /** 20  21     使用BlockingQueue的关键技术点如下: 22  23     1.BlockingQueue定义的常用方法如下: 24  25         1)add(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则招聘异常 26  27         2)offer(anObject):表示如果可能的话,将anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则返回false. 28  29         3)put(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockQueue没有空间,则调用此方法的线程被阻断直到BlockingQueue里面有空间再继续. 30  31         4)poll(time):取走BlockingQueue里排在首位的对象,若不能立即取出,则可以等time参数规定的时间,取不到时返回null 32  33         5)take():取走BlockingQueue里排在首位的对象,若BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到Blocking有新的对象被加入为止 34  35     2.BlockingQueue有四个具体的实现类,根据不同需求,选择不同的实现类 36  37         1)ArrayBlockingQueue:规定大小的BlockingQueue,其构造函数必须带一个int参数来指明其大小.其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的. 38  39         2)LinkedBlockingQueue:大小不定的BlockingQueue,若其构造函数带一个规定大小的参数,生成的BlockingQueue有大小限制,若不带大小参数,所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE来决定.其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的 40  41         3)PriorityBlockingQueue:类似于LinkedBlockQueue,但其所含对象的排序不是FIFO,而是依据对象的自然排序顺序或者是构造函数的Comparator决定的顺序. 42  43         4)SynchronousQueue:特殊的BlockingQueue,对其的操作必须是放和取交替完成的. 44  45     3.LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue比较起来,它们背后所用的数据结构不一样,导致LinkedBlockingQueue的数据吞吐量要大于ArrayBlockingQueue,但在线程数量很大时其性能的可预见性低于ArrayBlockingQueue.          46  47  */ 48  49 public class BlockingQueueTest { 50  51        /**定义装苹果的篮子*/ 52  53        public static class Basket{ 54  55               //篮子,能够容纳3个苹果 56  57               BlockingQueue<String> basket = new ArrayBlockingQueue<String>(3); 58  59               //生产苹果,放入篮子 60  61               public void produce() throws InterruptedException{ 62  63                      //put方法放入一个苹果,若basket满了,等到basket有位置 64  65                      basket.put("An apple"); 66  67               } 68  69               //消费苹果,从篮子中取走 70  71               public String consume() throws InterruptedException{ 72  73                      //take方法取出一个苹果,若basket为空,等到basket有苹果为止 74  75                      return basket.take(); 76  77               } 78  79        } 80  81        //测试方法 82  83        public static void testBasket(){ 84  85               final Basket basket = new Basket();//建立一个装苹果的篮子 86  87               //定义苹果生产者 88  89               class Producer implements Runnable{ 90  91                      public void run(){ 92  93                             try{ 94  95                                    while(true){ 96  97                                           //生产苹果 98  99                                           System.out.println("生产者准备生产苹果: " + System.currentTimeMillis());100 101                                           basket.produce();102 103                                           System.out.println("生产者生产苹果完毕: " + System.currentTimeMillis());104 105                                           //休眠300ms106 107                                           Thread.sleep(300);108 109                                    }110 111                             }catch(InterruptedException ex){112 113                             }114 115                      }116 117               }118 119               //定义苹果消费者120 121               class Consumer implements Runnable{122 123                      public void run(){124 125                             try{126 127                                    while(true){128 129                                           //消费苹果130 131                                           System.out.println("消费者准备消费苹果: " + System.currentTimeMillis());132 133                                           basket.consume();134 135                                           System.out.println("消费者消费苹果完毕: " + System.currentTimeMillis());136 137                                           //休眠1000ms138 139                                           Thread.sleep(1000);140 141                                    }142 143                             }catch(InterruptedException ex){144 145                             }146 147                      }148 149               }150 151               ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();152 153               Producer producer = new Producer();154 155               Consumer consumer = new Consumer();156 157               service.submit(producer);158 159               service.submit(consumer);160 161               //程序运行5s后,所有任务停止162 163               try{164 165                      Thread.sleep(5000);166 167               }catch(InterruptedException ex){168 169               }170 171               service.shutdownNow();172 173        }174 175        public static void main(String[] args){176 177               BlockingQueueTest.testBasket();178 179        }180 181 }