Semaphore
Семафоры, как правило, используются, когда надо ограничить количество потоков при работе с файловой системой. Доступ к файлу или другому общему ресурсу управляется через счетчик. Если его значение больше нуля, доступ разрешен, но в тот же момент времени показания счетчика будут уменьшаться.
В тот момент, когда счетчик вернет ноль, текущий поток будет заблокирован до момента освобождения ресурса другим потоком. Параметр количества разрешений необходимо задавать через конструктор.
Подбирать этот параметр нужно индивидуально, в зависимости от мощности твоего компьютера или ноутбука.
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Semaphore sem = new Semaphore(1);
CommonResource res = new CommonResource();
new Thread(new MyThread(res, sem, "MyThread_1")).start();
new Thread(new MyThread(res, sem, "MyThread_2")).start();
new Thread(new MyThread(res, sem, "MyThread_3")).start();
}
}
class CommonResource {
int value = 0;
}
class MyThread implements Runnable {
CommonResource commonResource;
Semaphore semaphore;
String name;
MyThread(CommonResource commonResource, Semaphore sem, String name) {
this.commonResource = commonResource;
this.semaphore = sem;
this.name = name;
}
public void run() {
try {
System.out.println(name + " ожидает разрешение");
semaphore.acquire();
commonResource.value = 1;
for (int i = 1; i < 7; i++) {
System.out.println(this.name + ": " + commonResource.value);
commonResource.value++;
Thread.sleep(150);
}
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println(e.getMessage() + " " + name);
Thread.currentThread().interrupt();
}
System.out.println(name + " освобождает разрешение");
semaphore.release();
}
}
CountDownLatch и другие
CountDownLatch — позволяет нескольким потокам ожидать, пока не завершится определенное количество операций, выполняемых в других потоках. В качестве примера можно представить установку приложения: она не начнется, пока ты не примешь правила пользования, пока не выберешь папку, куда устанавливать новую программу и так далее. Для этого есть специальный метод countDown() — этот метод уменьшает счетчик count down на единицу.
Как только счетчик становится равным нулю, все ожидающие потоки в await продолжат свою работу, а все последующие вызовы await будут проходить без ожиданий. Счетчик count down одноразовый и не может быть сброшен в первоначальное состояние.
CyclicBarrier — используется для синхронизации заданного количества потоков в одной точке. Барьер достигается в тот момент времени, когда N-потоков вызовут метод await(...) и блокируются. После чего счетчик сбрасывается в исходное значение, а ожидающие потоки будут освобождены. Дополнительно, если нужно, существует возможность запуска специального кода до разблокировки потоков и сброса счетчика. Для этого через конструктор передается объект с реализацией интерфейса Runnable.
Exchanger<V> — класс Exchanger предназначен для обмена данными между потоками. Он является типизированным и типизирует тип данных, которыми потоки должны обмениваться.
Обмен данными производится с помощью единственного метода этого класса exchange():
V exchange(V x) throws InterruptedException
V exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, TimeoutException
Параметр x представляет буфер данных для обмена. Вторая форма метода также определяет параметр timeout — время ожидания и unit — тип временных единиц, применяемых для параметра timeout.
Класс Phaser позволяет синхронизировать потоки, представляющие отдельную фазу или стадию выполнения общего действия. Phaser определяет объект синхронизации, который ждет, пока не завершится определенная фаза. Затем Phaser переходит к следующей стадии или фазе и снова ожидает ее завершения.
При работе с классом Phaser обычно сначала создается его объект. Далее нам надо зарегистрировать всех участников. Для регистрации для каждого участника вызывается метод register(), либо можно обойтись и без этого метода, передав нужное количество участников в конструктор Phaser.
Затем каждый участник выполняет некоторый набор действий, составляющих фазу. А синхронизатор Phaser ждет, пока все участники не завершат выполнение фазы. Чтобы сообщить синхронизатору, что фаза завершена, участник должен вызвать метод arrive() или arriveAndAwaitAdvance(). После этого синхронизатор переходит к следующей фазе.
ПЕРЕЙДИТЕ В ПОЛНУЮ ВЕРСИЮ