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Java中的信號(hào)量（Semaphore）和CountDownLatch是兩種常用的同步工具，它們都可以用于控制多個(gè)線程之間的并發(fā)執(zhí)行，本文將詳細(xì)介紹這兩種同步工具的使用方法。
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信號(hào)量（Semaphore）
信號(hào)量是一個(gè)計(jì)數(shù)器，用于管理一組資源，它是一個(gè)整數(shù)變量，表示可用資源的數(shù)目，當(dāng)一個(gè)線程需要使用資源時(shí)，它會(huì)嘗試獲取信號(hào)量，如果信號(hào)量的值大于0，那么線程就獲得一個(gè)資源并繼續(xù)執(zhí)行；否則，線程將被阻塞，直到其他線程釋放資源。
1、創(chuàng)建信號(hào)量
要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)信號(hào)量，可以使用java.util.concurrent.Semaphore類，構(gòu)造函數(shù)接受一個(gè)整數(shù)參數(shù)，表示初始可用資源的數(shù)量。
import java.util.concurrent.Semaphore;
public class SemaphoreExample {
public static void main(String[] args) {
Semaphore semaphore = new Semaphore(3); // 創(chuàng)建一個(gè)初始可用資源為3的信號(hào)量
}
}
2、獲取和釋放資源
要獲取一個(gè)資源，可以使用acquire()方法，這個(gè)方法會(huì)阻塞當(dāng)前線程，直到信號(hào)量的值大于0。
semaphore.acquire(); // 獲取一個(gè)資源
要釋放一個(gè)資源，可以使用release()方法，這個(gè)方法會(huì)增加信號(hào)量的值。
semaphore.release(); // 釋放一個(gè)資源
3、示例
下面是一個(gè)使用信號(hào)量的示例，它創(chuàng)建了兩個(gè)線程，分別打印奇數(shù)和偶數(shù)，我們使用信號(hào)量來限制同時(shí)訪問共享資源的線程數(shù)量。
import java.util.concurrent.Semaphore;
public class SemaphoreExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Semaphore semaphore = new Semaphore(1); // 創(chuàng)建一個(gè)初始可用資源為1的信號(hào)量
Thread oddThread = new Thread(new PrintOddNumbers(semaphore));
Thread evenThread = new Thread(new PrintEvenNumbers(semaphore));
oddThread.start();
evenThread.start();
oddThread.join();
evenThread.join();
}
}
class PrintOddNumbers implements Runnable {
private Semaphore semaphore;
private int count = 1;
public PrintOddNumbers(Semaphore semaphore) {
this.semaphore = semaphore;
}
@Override
public void run() {
try {
semaphore.acquire(); // 獲取信號(hào)量，確保只有一個(gè)線程可以訪問共享資源
while (count <= 10) {
System.out.println("奇數(shù)：" + count);
count += 2;
semaphore.release(); // 釋放信號(hào)量，允許其他線程訪問共享資源
semaphore.acquire(); // 再次獲取信號(hào)量，確保只有一個(gè)線程可以訪問共享資源
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
semaphore.release(); // 最后釋放信號(hào)量，確保所有線程都可以訪問共享資源
}
}
}
class PrintEvenNumbers implements Runnable {
private Semaphore semaphore;
private int count = 2;
public PrintEvenNumbers(Semaphore semaphore) {
this.semaphore = semaphore;
}
@Override
public void run() {
try {
semaphore.acquire(); // 獲取信號(hào)量，確保只有一個(gè)線程可以訪問共享資源
while (count <= 10) {
System.out.println("偶數(shù)：" + count);
count += 2;
semaphore.release(); // 釋放信號(hào)量，允許其他線程訪問共享資源
semaphore.acquire(); // 再次獲取信號(hào)量，確保只有一個(gè)線程可以訪問共享資源
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
semaphore.release(); // 最后釋放信號(hào)量，確保所有線程都可以訪問共享資源
}
}
}
CountDownLatch（倒計(jì)時(shí)鎖存器）
CountDownLatch是一個(gè)同步輔助類，它允許一個(gè)或多個(gè)線程等待其他線程完成操作，它的主要方法是countDown()和await()。countDown()方法用于減少倒計(jì)時(shí)鎖存器的計(jì)數(shù)值，而await()方法用于等待倒計(jì)時(shí)鎖存器的計(jì)數(shù)值為0，當(dāng)計(jì)數(shù)值為0時(shí)，所有等待的線程將被喚醒，倒計(jì)時(shí)鎖存器的計(jì)數(shù)值只能被初始化一次，且之后不能被重置，如果需要重置計(jì)數(shù)值，可以創(chuàng)建一個(gè)新的倒計(jì)時(shí)鎖存器對(duì)象。
1、創(chuàng)建CountDownLatch對(duì)象：CountDownLatch(int count)，其中count是倒計(jì)時(shí)鎖存器的初始計(jì)數(shù)值，創(chuàng)建一個(gè)初始計(jì)數(shù)值為3的倒計(jì)時(shí)鎖存器：CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3);。
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