女友面试我java多线程（四）

最近几次的面试让我感觉到飘了，今天主动找到正在看肥皂剧的女友，让她去拿那个所谓的面试题全集过来，号称无所不知，无所不会

女友：打扰我看帅哥，我很生气，后果很严重。。。来，今天说点多线程的辅助工具类。不过不会简单的说说用法，要结合使用场景给我详细说说

你们每天早上是不是都要开晨会是吧，那么是不是要所有的人都到了才能开始，那么使用程序怎么控制这个呢？

我：嗯，假装沉思一会。。。这个我有两种实现方法，一种是使用join，不过这种方法稍微复杂而且前面讲过，今天我就说说第二种方法，使用countDownLatch

public class CountDownLatchTest {

    public static void main(String[] args) {
        CountDownLatchTest countDownLatchTest = new CountDownLatchTest();
        System.out.println("组长：开晨会了，都快来");
        countDownLatchTest.array();
        System.out.println("组长：好了，都到了，我们开始吧。。。");
    }

    public void array(){
        List<String> personList = Arrays.asList("张三","李四","王二");
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(personList.size());//设置限制的数量

        for (String str:personList) {
            new Thread(()->{
                System.out.println(str + " 来了");
                countDownLatch.countDown();//每执行完一个数量就将数量减一
            }).start();
        }

        try {
            countDownLatch.await();//在这里阻塞 直到countDownLatch数量减完才会通过
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("都到了。。。");
    }
}

从上面可以看出来，CountDownLatch是用来控制达到多少数量之后才执行

女友：嗯嗯，还行，不过这样好像简单了点，你对CyclicBarrier这个工具类了解吗？它适合用在什么场景？

我：嘿，有点道行了啊。这个工具类和上面的countdownlatch稍微有点相似，但是是两个不同概念，

• **CountDownLatch的概念是多线程执行的任务都执行完了之后才继续执行后面的逻辑，强调的是上面的所有任务都执行完了再执行其他的逻辑 **
• CyclicBarrier的概念是先让多个线程到某一个点集合，等到集合到达某一数值了，放行这些线程继续执行

使用一个现实生活中非常常见的例子：下班后赶班车

public class CountDownLatchTest {

    public static void main(String[] args) {
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(30, ()-> System.out.println("好了，人满发车"));
        for (int i=0;i<100;i++) {
            new Thread(()-> {
                try {
                    cyclicBarrier.await();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (BrokenBarrierException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
    }
}

执行后会发现只会发三辆车子，还有十个人因为无法满车就一直在公司走不了咯。。。这样应该更能理解这两个辅助类的差别了吧。。

女友：不错啊，这个场景很形象了，我们继续，说会说semaphore这个工具类吧。

我：这个类叫做信号量，他可以接受一个参数，标识同时只有这些线程可以自行，相当于是一个限流的功能，当然由于限流，肯定就会有线程阻塞的存在，所以他也有公平和非公平的设置。就比如说你去公司食堂吃饭，由于到了饭点一下子会有上千人涌入食堂，但是窗口也就那么多，这就是限流。而公平就是被限制的流自动去排队等候，非公平呢就是一窝蜂的往里面挤，可能后面来的同事幸运一点能够先拿到饭。

public class CountDownLatchTest {

    public static void main(String[] args) {
        Semaphore semaphore = new Semaphore(2);
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("张三");
        list.add("李四");
        list.add("王五");
        for(String str : list) {
            new Thread(()->{
                try {
                    semaphore.acquire();
                    System.out.println(str +" 吃上了饭");

                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
    }

}

可以发现，由于限流只能让两个人吃上饭，所以第三个人来了也acquire不到了，就需要在哪里等着了

女友：可以，我都理解了。还有一个辅助类Phaser，你使用过吗？用过的话适用于什么场景呢？

我：你还上瘾了？这个类当然用过（我是没用过，哈哈），它是将上面两个辅助类的功能集成起来了，可以这样理解，有很多的线程，当某些线程到达某个阶段继续进行下一个阶段。直接使用一个案例来说应该会更好理解：领奖

情景：
1. 当所有中奖成员到达颁奖典礼会场后，开始颁奖典礼
2. 进行颁奖仪式
3. 主持人进行最终总结

代码如下：

public class CountDownLatchTest {

    //颁奖阶段控制类
    //该类重写了流程控制
    static class AwardPhaser extends Phaser {
        @Override
        protected boolean onAdvance(int phase, int registeredParties) {
            switch (phase){
                case 0:
                    System.out.println("人员全部到场" + registeredParties);
                    return false;
                case 1:
                    System.out.println("颁奖结束" + registeredParties);
                    return false;
                case 2:
                    System.out.println("主持人进行最终总结" +  registeredParties);
                    return true;
                default:return true;
            }
        }
    }

    static AwardPhaser phaser = new AwardPhaser();

    static Random random = new Random();
    public static void main(String[] args) {
        CountDownLatchTest countDownLatchTest = new CountDownLatchTest();
        List<String> personList = Arrays.asList("张三","李四","王二");
        phaser.bulkRegister(personList.size()+1);
        for (String str: personList) {
            new Thread(()->{
                countDownLatchTest.arrive(str);
                countDownLatchTest.award(str);
                countDownLatchTest.speak(str);
            }).start();
        }

        new Thread(()->{
            countDownLatchTest.arrive("主持人");
            countDownLatchTest.award("主持人");
            countDownLatchTest.speak("主持人");
        }).start();

    }

    //到达会场
    public void arrive(String name){
        try {
            Thread.sleep(random.nextInt(1000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(name + " 到了");
        phaser.arriveAndAwaitAdvance();
    }

    //进行颁奖
    public void award(String name){
        try {
            Thread.sleep(random.nextInt(1000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(name + " 颁奖结束");
        phaser.arriveAndAwaitAdvance();
    }

    //颁奖总结
    public void speak(String name){
        try {
            Thread.sleep(random.nextInt(1000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        if ("主持人".equals(name)) {
            System.out.println(name + " 进行颁奖总结");
            phaser.arriveAndAwaitAdvance();
        } else {
            phaser.arriveAndDeregister();
        }
    }
}

其实这个工具类不是很常用，我就没用过，但是理解了和面试官吹吹牛也是不错的