1.CountDownLatch

1.1 介绍

CountDownLatch允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。

当计数器的值为0时，表示所有的线程都已经完成一些任务，然后在CountDownLatch上等待的线程就可以恢复执行接下来的任务。

CountDownLatch的构造函数接受一个int类型的参数作为计数器，如果你想等待N个点完成，这里就传入N。这里说的N个点，可以是N个线程，也可以是1个线程里的N个执行步骤。

调用countDown方法时，N就会减1，CountDownLatch的await方法会阻塞当前线程，直到N变成0。

CountDownLatch不可能重新初始化或修改CountDownLatch对象的内部计数器的值。

1.2 用Future获取返回值

用Future获取返回值

1.3 代码示例

参考：https://www.cnblogs.com/Lee_xy_z/p/10470181.html 1.主线程等待子线程完成任务再执行

import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; /** * 主线程等待子线程执行完成再执行 */ public class CountdownLatchTest1 { public static void main(String[] args) { ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3); final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3); for (int i = 0; i < 3; i++) { Runnable runnable = new Runnable() { @Override public void run() { try { System.out.println("子线程" + Thread.currentThread().getName() + "开始执行"); Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000)); System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完成"); latch.countDown();//当前线程调用此方法，则计数减一 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }; service.execute(runnable); } try { System.out.println("主线程"+Thread.currentThread().getName()+"等待子线程执行完成..."); latch.await();//阻塞当前线程，直到计数器的值为0 System.out.println("主线程"+Thread.currentThread().getName()+"开始执行..."); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }

2.　百米赛跑，4名运动员选手到达场地等待裁判口令，裁判一声口令，选手听到后同时起跑，当所有选手到达终点，裁判进行汇总排名

import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class CountdownLatchTest2 { public static void main(String[] args) { ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool(); final CountDownLatch cdOrder = new CountDownLatch(1); final CountDownLatch cdAnswer = new CountDownLatch(4); for (int i = 0; i < 4; i++) { Runnable runnable = new Runnable() { @Override public void run() { try { System.out.println("选手" + Thread.currentThread().getName() + "正在等待裁判发布口令"); cdOrder.await(); System.out.println("选手" + Thread.currentThread().getName() + "已接受裁判口令"); Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000)); System.out.println("选手" + Thread.currentThread().getName() + "到达终点"); cdAnswer.countDown(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }; service.execute(runnable); } try { Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000)); System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"即将发布口令"); cdOrder.countDown(); System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"已发送口令，正在等待所有选手到达终点"); cdAnswer.await(); System.out.println("所有选手都到达终点"); System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"汇总成绩排名"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } service.shutdown(); } }

2.CyclicBarrier 同步屏障

2.1 介绍

它让一组线程到达一个屏障（也可以叫同步点）时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障时，屏障才会开门，所有被屏障拦截的线程才会继续运行。

每个线程调用await方法告诉CyclicBarrier我已经到达了屏障，然后当前线程被阻塞。

CyclicBarrier还提供一个更高级的构造函数CyclicBarrier(int parties,Runnable barrier-Action)，用于在线程到达屏障时，优先执行barrierAction，方便处理更复杂的业务场景。

2.2 应用场景

可以用于多线程计算数据，最后合并计算结果的场景。

2.3 CyclicBarrier和CountDownLatch的区别

CountDownLatch的计数器只能使用一次，而CyclicBarrier的计数器可以使用reset方法重置。

Cyclic还提供其他有用的方法，比如getNumberWaiting方法可以获得CyclicBarrier阻塞的线程数量。isBroken方法用来了解阻塞的线程是否被中断。

3.Semaphore 控制并发线程数

3.1 介绍

控制同时访问特定资源的线程数量。它通过协调各个线程，以保证合理地使用公共资源。

Semaphore也是一个线程同步的辅助类，可以维护当前访问自身的线程个数，并提供了同步机制。使用Semaphore可以控制同时访问资源的线程个数，例如，实现一个文件允许的并发访问数。

3.2 原理

4.Exchanger 线程间交换数据

Exchange（交换者）是一个用于线程间协作的工具类。Exchanger用于进行线程间的数据交换。它提供一个同步点，在这个同步点，两个线程可以交换彼此的数据。这两个线程通过exchange方法交换数据，如果第一个线程先执行exchange方法，它会一直等待第二个线程也执行exchange方法，当两个线程都到达同步点时，这两个线程就可以交换数据，将本线程生产出来的数据传递给对方。

如果两个线程有一个没有执行exchange方法，则会一直等待，如果担心有特殊情况发生，避免一直等待，可以使用exchange(V x,longtimeout,TimeUnit unit)设置最大等待时长。