一、CountDownLatch
1.应用场景
在实际多线程并发开发过程中，我们会碰见很多等待子线程完毕后在继续执行的情况，（如多个子线程下载文件，所有子线程执行完毕后再重命名为文件名）。
2.使用方式
CountDownLatch的构造函数接受一个int类型的参数作为计数器，调用countDwon()方法，计数器减1，await()方法阻塞当前线程，直到计数器变为0；、
补充：
计数器为0的时候，调用awaite()方法不会阻塞主线程；
初始化后，不能修改计数器的值；
可以使用await(long time,TimeUnit unit)等待特定时间后，就不阻塞主线程；
3.实例代码
public class Main {
//等待2个子线程执行完毕，计数器为2
static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2);
public static void main(String[] args) {
System.out.println("start subThread doing...");
//创建并开启2个子线程
SubThread subThread1 = new SubThread();
SubThread subThread2 = new SubThread();
subThread1.start();
subThread2.start();
try {
//阻塞主线程，等待子线程结束
countDownLatch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("subThread are finish...");
}
static class SubThread extends Thread {
@Override
public void run() {
//模拟执行任务
try {
sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//子线程执行完毕，减少计数器
System.out.println(getName() + " done...");
countDownLatch.countDown();
}
}
}运行结果：当Thread-1、Thread-0两个子线程执行完毕后，在运行main线程后续的逻辑
start subThread doing...
Thread-1 done...
Thread-0 done...
subThread are finish...
二、CyclicBarrier
1.应用场景
如果当你遇见需要让一组线程达到同一个屏障（同步点）时被阻塞，直到最后一个线程达到屏障时，屏障才会打开的情况。
2.使用方式
CycliBarrier默认的构造方法CyclicBarrier(int parties)，参数标识屏障拦截的线程个数，每个线程调用await()方法告诉SyclicBarrier我们已经达到屏障了，然后当前线程被阻塞。当所有子线程都达到屏障后，则继续执行子线程的后续逻辑。
补充：
CyclicBarrier还提供了一个更高级的函数CyclicBarrier(int parties,Runnable barrierAction），用于在线程达到屏障时，优先执行barrierAction。
3.实例代码
public class Main {
//拦截2个子线程屏障
static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(2);
public static void main(String[] args) {
System.out.println("start subThread doing...");
SubThread subThread1 = new SubThread();
SubThread subThread2 = new SubThread();
subThread1.start();
subThread2.start();
}
static class SubThread extends Thread {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(getName() + " doing first things.");
//模拟子线程执行第一个任务
sleep(3000);
System.out.println(getName() + " done first things.");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
//完成第一个任务，告知达到屏障
cyclicBarrier.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
//所有子线程都完成第一个任务后，继续运行每个子线程的下一个任务
System.out.println(getName() + " doing other things.");
}
}
}运行结果：当子线程都执行完第一个任务到达屏障后，执行下一个任务
start subThread doing...
Thread-0 doing first things.
Thread-1 doing first things.
Thread-1 done first things.
Thread-0 done first things.
Thread-0 doing other things.
Thread-1 doing other things.
三、Semaphore
1.应用场景
多线程访问公共资源的情况在开发过程中经常遇见，如数据库连接，可能开启几十个线程进行并发读取，但是考虑到数据库连接性能和消耗，我们必须控制10个线程哪个是连接数据库。Semaphore就是用来控制同时访问特定资源的线程数量。
2.使用方式
Semaphore的构造方法Semaphore(int permits)，permits标识许可证数量。执行任务前，acquire()方法获取一个许可证；任务执行完成后调用relese()方法归还许可证。没有获得许可证的子线程就阻塞等待。
补充：
tryAcquire()：尝试获取许可证；
intavaliablePermits()：返回信号量中当前许可证的个数；
intgetQueueLength()：返回正在等待获取许可证的线程个数；
booleanhasQueueThreads()：是否有线程正在等待许可证；
reducePermits(int reduction)：减少reduction个许可证；
getQueuedThreads()：返回所有等待获取许可证的线程集合；
3.实例代码
public class Main {
//创建2个许可证
static Semaphore semaphore = new Semaphore(2);
public static void main(String[] args) {
System.out.println("start subThread doing...");
//同时开启4个子线程运行
for (int i = 0; i < 4; i++) {
SubThread subThread = new SubThread();
subThread.start();
}
}
static class SubThread extends Thread {
@Override
public void run() {
try {
//执行任务前获取许可证
semaphore.acquire();
System.out.println(getName() + "doing things.");
sleep(3000);
//执行完任务释放许可证
semaphore.release();
System.out.println(getName() + "finish things.");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}运行结果：同时只有2个线程运行，当某个线程运行完毕释放许可后，下一个线程才获取许可运行；
start subThread doing...
Thread-0doing things.
Thread-1doing things.
Thread-1finish things.
Thread-2doing things.
Thread-0finish things.
Thread-3doing things.
Thread-2finish things.
Thread-3finish things.
四、Exchanger
1.应用场景
在某些实际业务如流水录入中，为了避免错误。采用两个人同时录入，并对比录入的结果是否一致。Exchanger用于进行线程之间的数据交换，它提供了一个同步点，两个线程可以交换彼此的数据。
2.使用方式
两个线程通过exchange()方法交换数据，如果一个线程执行exchange()方法，它会一直等待第二个线程也执行exchange()方法。当两个线程都达到同步点时，就可以交换数据，将本线程产生的数据传递给对方。
3.实例代码
public class Main {
//用户线程间交换数据(String)对象exchanger
static Exchanger<String> exchanger = new Exchanger<>();
public static void main(String[] args) {
//创建2个子线程分别执行
SubThread1 subThread1 = new SubThread1();
SubThread2 subThread2 = new SubThread2();
subThread1.start();
subThread2.start();
}
static class SubThread1 extends Thread {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(getName() + "start doing...");
//模拟执行完成后，获取结果result1，并将result1交换给对方线程
sleep(3000);
String result1 = "3000";
String result2 = exchanger.exchange(result1);
//待两个线程都执行完毕后，交换数据进行比较
System.out.println(getName() + " thread1 result:" + result1 + " is equals thread2 result:" + result2 +
"," + result1.equals(result2));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
static class SubThread2 extends Thread {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(getName() + "start doing...");
//模拟执行完成后，获取结果result2，并将result2交换给对方线程
sleep(2000);
String result2 = "2000";
String result1 = exchanger.exchange(result2);
//待两个线程都执行完毕后，交换数据进行比较
System.out.println(getName() + " thread1 result:" + result1 + " is equals thread2 result:" + result2 +
"," + result1.equals(result2));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}运行结果：线程1优先执行完毕，等待线程0执行完毕后，交换数据分别进行结果比较
Thread-1start doing...
Thread-0start doing...
Thread-1finish doing...
Thread-0finish doing...
Thread-0 thread1 result:3000 is equals thread2 result:2000,false
Thread-1 thread1 result:3000 is equals thread2 result:2000,false
