Thread.join(), CountDownLatch、CyclicBarrier和 Semaphore区别,联系及应用

在java 1.5中，提供了一些非常有用的辅助类来帮助我们进行并发编程，比如CountDownLatch，CyclicBarrier和Semaphore，今天我们就来学习一下这三个辅助类的用法，　由于Thread.join()也和这三个类有类似用法，我也一起拿来进行比较。

1. Join:

等待当前线程执行完再接着执行主线程

注意：一定是先Thread.start()再Thread.join()，不然join不生效。而且join最好紧跟在start后面（下面有个例子说明为什么要这样）

2. CountDownLatch :

A synchronization aid that allows one or more threads to wait until a set of operations being performed in other threads completes.

允许一个线程等待其他线程完成了事情后才执行。常用于等待事件结束

3. CyclicBarrier :

A synchronization aid that allows a set of threads to all wait for each other to reach a common barrier point.

允许一组线程互相等待，等待至指定的屏障点，一起运行。常用于等待线程

4. Semaphore：

A counting semaphore. Conceptually, a semaphore maintains a set of permits.

是用来控制同时访问特定资源的线程数量，它通过协调各个线程，以保证合理的使用公共资源

一、Join

join用于让当前执行线程等待join线程执行结束。其实现原理就是不停检查join线程是否存活，如果join线程存活则当前线程永远等待；

public class JoinTest {
    /**
     * 场景：需要解析一个Excel中多个sheet的数据，此时可以考虑使用多线程，
     * 每个线程解析一个sheet里的数据，等到所有的sheet都解析完之后，程序
     * 需要提示解析完成。在这个需求中要实现主线程等待所有线程完成sheet的解析操作，
     * 以下是用join方法来处理
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Thread p1 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                System.out.println("Read Excel Sheet One Data");
            }
        });

        Thread p2 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                System.out.println("Read Excel Sheet Two Data");
            }
        });
        p1.start();
        p2.start();

        p1.join();
        p2.join();

        System.out.println("Excel sheet read over!!!");

        executProcessByOrder();
    }

    /**
     * 场景：现在有T1、T2、T3三个线程，你怎样保证T2在T1执行完后执行，T3在T2执行完后执行
     */
    public static void executProcessByOrder() throws Exception{
        Thread p1 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                System.out.println("p1 execut");
            }
        });
        Thread p2 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                System.out.println("p2 execut");
            }
        });
        Thread p3 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                System.out.println("p3 execut");
            }
        });

        p1.start();
        p1.join();

        p2.start();
        p2.join();

        p3.start();
        p3.join();
    }
}

　　运行结果如下：

Read Excel Sheet Two Data
Read Excel Sheet One Data
Excel sheet read over!!!

p1 execut
p2 execut
p3 execut

　　为了更好理解源码如下：

   /**
     * Waits for this thread to die.
     *
     * <p> An invocation of this method behaves in exactly the same
     * way as the invocation
     *
     * <blockquote>
     * {@linkplain #join(long) join}{@code (0)}
     * </blockquote>
     *
     * @throws  InterruptedException
     *          if any thread has interrupted the current thread. The
     *          <i>interrupted status</i> of the current thread is
     *          cleared when this exception is thrown.
     */
    public final void join() throws InterruptedException {
        join(0);
    }

    /**
     * Waits at most {@code millis} milliseconds for this thread to
     * die. A timeout of {@code 0} means to wait forever.
     *
     * <p> This implementation uses a loop of {@code this.wait} calls
     * conditioned on {@code this.isAlive}. As a thread terminates the
     * {@code this.notifyAll} method is invoked. It is recommended that
     * applications not use {@code wait}, {@code notify}, or
     * {@code notifyAll} on {@code Thread} instances.
     *
     * @param  millis
     *         the time to wait in milliseconds
     *
     * @throws  IllegalArgumentException
     *          if the value of {@code millis} is negative
     *
     * @throws  InterruptedException
     *          if any thread has interrupted the current thread. The
     *          <i>interrupted status</i> of the current thread is
     *          cleared when this exception is thrown.
     */
    public final synchronized void join(long millis)
    throws InterruptedException {
        long base = System.currentTimeMillis();
        long now = 0;

        if (millis < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
        }

        if (millis == 0) {
            while (isAlive()) {
                wait(0);
            }
        } else {
            while (isAlive()) {
                long delay = millis - now;
                if (delay <= 0) {
                    break;
                }
                wait(delay);
                now = System.currentTimeMillis() - base;
            }
        }
    }

　　直到Join线程终止后，线程的this.notifyAll()方法会被调用，调用notifyAll()方法是在JVM里实现的，所以在JDK里看不到，可以查看JVM源码。

注意：一定是先Thread.start()再Thread.join()，不然join不生效。而且join最好紧跟在start后面（下面有个例子说明为什么要这样）

public class JoinTest extends Thread {
    int i;
    public JoinTest(int i) {
        this.i = i;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("num:" + i);
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        JoinTest joinDemo1 = new JoinTest(1);
        JoinTest joinDemo2 = new JoinTest(2);
        joinDemo2.start();

        System.out.println("1111");
        joinDemo1.start();
        System.out.println("2222");
        joinDemo1.join();
        System.out.println("3333");
        joinDemo2.join();
        System.out.println("4444");
    }
}

按照join方法的定义，认为是先输出：3333再输出num 2，其实运行其中的一个结果是：

1111
num:2
2222
num:1
3333
4444

这个结果与我们猜想的结果是有出入的，原因就是start与join的中间做了打印操作，并没有达到我们想要的结果，正确的写法如下：

public class JoinTest extends Thread {
    int i;
    public JoinTest(int i) {
        this.i = i;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("num:" + i);
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        JoinTest joinDemo1 = new JoinTest(1);
        JoinTest joinDemo2 = new JoinTest(2);
        joinDemo2.start();
        joinDemo2.join();
        System.out.println("1111");
        joinDemo1.start();
        joinDemo1.join();
        System.out.println("2222");
    }
}

输出结果如下：

num:2
1111
num:1
2222

一.CountDownLatch用法

CountDownLatch类位于java.util.concurrent包下，利用它可以实现类似计数器的功能。比如有一个任务A，它要等待其他4个任务执行完毕之后才能执行，此时就可以利用CountDownLatch来实现这种功能了。

CountDownLatch类只提供了一个构造器：

 

public CountDownLatch(int count) {  };  //参数count为计数值

　　

然后下面这3个方法是CountDownLatch类中最重要的方法：

public void await() throws InterruptedException { };   //调用await()方法的线程会被挂起，它会等待直到count值为0才继续执行
public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };  //和await()类似，只不过等待一定的时间后count值还没变为0的话就会继续执行
public void countDown() { };  //将count值减1

　　

下面看一个例子大家就清楚CountDownLatch的用法了：

 

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountDownLatchTest {

    static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2);

    /**
     * 场景：需要解析一个Excel中多个sheet的数据，此时可以考虑使用多线程，
     * 每个线程解析一个sheet里的数据，等到所有的sheet都解析完之后，程序
     * 需要提示解析完成。在这个需求中要实现主线程等待所有线程完成sheet的解析操作，
     * 以下是用CountDownLatch方法来处理
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Thread p1 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                System.out.println("Read Excel Sheet One Data");
                countDownLatch.countDown();
            }
        });

        Thread p2 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                System.out.println("Read Excel Sheet Two Data");
                countDownLatch.countDown();
            }
        });
        p1.start();
        p2.start();

        countDownLatch.await();

        System.out.println("Excel sheet read over!!!");
    }
}

　　运行结果如下：

Read Excel Sheet One Data
Read Excel Sheet Two Data
Excel sheet read over!!!

　　CountDownLatch的构造函数接收一个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。当调用CountDownLatch的countDown()方法时，N就会减1，CountDownLatch的await()方法会阻塞当前线程，直到N变为0。计数器必须大于等于0，只是等于0时候，计数器就是0，调用await方法时不会阻塞当前线程。

/**
     * Decrements the count of the latch, releasing all waiting threads if
     * the count reaches zero.
     *
     * <p>If the current count is greater than zero then it is decremented.
     * If the new count is zero then all waiting threads are re-enabled for
     * thread scheduling purposes.
     *
     * <p>If the current count equals zero then nothing happens.
     */
    public void countDown() {
        sync.releaseShared(1);
    }

/**
     * Releases in shared mode.  Implemented by unblocking one or more
     * threads if {@link #tryReleaseShared} returns true.
     *
     * @param arg the release argument.  This value is conveyed to
     *        {@link #tryReleaseShared} but is otherwise uninterpreted
     *        and can represent anything you like.
     * @return the value returned from {@link #tryReleaseShared}
     */
    public final boolean releaseShared(int arg) {
        if (tryReleaseShared(arg)) {
            doReleaseShared();
            return true;
        }
        return false;
    }

/**
     * Causes the current thread to wait until the latch has counted down to
     * zero, unless the thread is {@linkplain Thread#interrupt interrupted}.
     *
     * <p>If the current count is zero then this method returns immediately.
     *
     * <p>If the current count is greater than zero then the current
     * thread becomes disabled for thread scheduling purposes and lies
     * dormant until one of two things happen:
     * <ul>
     * <li>The count reaches zero due to invocations of the
     * {@link #countDown} method; or
     * <li>Some other thread {@linkplain Thread#interrupt interrupts}
     * the current thread.
     * </ul>
     *
     * <p>If the current thread:
     * <ul>
     * <li>has its interrupted status set on entry to this method; or
     * <li>is {@linkplain Thread#interrupt interrupted} while waiting,
     * </ul>
     * then {@link InterruptedException} is thrown and the current thread's
     * interrupted status is cleared.
     *
     * @throws InterruptedException if the current thread is interrupted
     *         while waiting
     */
    public void await() throws InterruptedException {
        sync.acquireSharedInterruptibly(1);
    }

　　总结：调用join方法需要等待thread执行完毕才能继续向下执行,而CountDownLatch只需要检查计数器的值为零就可以继续向下执行，相比之下，CountDownLatch更加灵活一些，可以实现一些更加复杂的业务场景。

 

二.CyclicBarrier用法

字面意思回环栅栏，通过它可以实现让一组线程等待至某个状态之后再全部同时执行。叫做回环是因为当所有等待线程都被释放以后，CyclicBarrier可以被重用。我们暂且把这个状态就叫做barrier，当调用await()方法之后，线程就处于barrier了。

CyclicBarrier类位于java.util.concurrent包下，CyclicBarrier提供2个构造器：

public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {
}
 
public CyclicBarrier(int parties) {
}

参数parties指让多少个线程或者任务等待至barrier状态；参数barrierAction为当这些线程都达到barrier状态时会执行的内容。

然后CyclicBarrier中最重要的方法就是await方法，它有2个重载版本：

 

public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException { };
public int await(long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException,BrokenBarrierException,TimeoutException { };

　　

第一个版本比较常用，用来挂起当前线程，直至所有线程都到达barrier状态再同时执行后续任务；

第二个版本是让这些线程等待至一定的时间，如果还有线程没有到达barrier状态就直接让到达barrier的线程执行后续任务。

下面举几个例子就明白了：

假若有若干个线程都要进行写数据操作，并且只有所有线程都完成写数据操作之后，这些线程才能继续做后面的事情，此时就可以利用CyclicBarrier了：

 

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int N = 4;
        CyclicBarrier barrier  = new CyclicBarrier(N);
        for(int i=0;i<N;i++)
            new Writer(barrier).start();
    }
    static class Writer extends Thread{
        private CyclicBarrier cyclicBarrier;
        public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier) {
            this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        }
 
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据...");
            try {
                Thread.sleep(5000);      //以睡眠来模拟写入数据操作
                System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕，等待其他线程写入完毕");
                cyclicBarrier.await();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }catch(BrokenBarrierException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("所有线程写入完毕，继续处理其他任务...");
        }
    }
}

　　

执行结果：

线程Thread-0正在写入数据...
线程Thread-3正在写入数据...
线程Thread-2正在写入数据...
线程Thread-1正在写入数据...
线程Thread-2写入数据完毕，等待其他线程写入完毕
线程Thread-0写入数据完毕，等待其他线程写入完毕
线程Thread-3写入数据完毕，等待其他线程写入完毕
线程Thread-1写入数据完毕，等待其他线程写入完毕
所有线程写入完毕，继续处理其他任务...
所有线程写入完毕，继续处理其他任务...
所有线程写入完毕，继续处理其他任务...
所有线程写入完毕，继续处理其他任务...

　　

从上面输出结果可以看出，每个写入线程执行完写数据操作之后，就在等待其他线程写入操作完毕。

当所有线程线程写入操作完毕之后，所有线程就继续进行后续的操作了。

如果说想在所有线程写入操作完之后，进行额外的其他操作可以为CyclicBarrier提供Runnable参数：

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

public class Test {     public static void main(String[] args) {         int N = 4;         CyclicBarrier barrier  = new CyclicBarrier(N,new Runnable() {             @Override             public void run() {                 System.out.println("当前线程"+Thread.currentThread().getName());               }         });           for(int i=0;i<N;i++)             new Writer(barrier).start();     }     static class Writer extends Thread{         private CyclicBarrier cyclicBarrier;         public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier) {             this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;         }           @Override         public void run() {             System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据...");             try {                 Thread.sleep(5000);      //以睡眠来模拟写入数据操作                 System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕，等待其他线程写入完毕");                 cyclicBarrier.await();             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }catch(BrokenBarrierException e){                 e.printStackTrace();             }             System.out.println("所有线程写入完毕，继续处理其他任务...");         }     } }

运行结果：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

线程Thread-0正在写入数据... 线程Thread-1正在写入数据... 线程Thread-2正在写入数据... 线程Thread-3正在写入数据... 线程Thread-0写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 线程Thread-1写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 线程Thread-2写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 线程Thread-3写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 当前线程Thread-3 所有线程写入完毕，继续处理其他任务... 所有线程写入完毕，继续处理其他任务... 所有线程写入完毕，继续处理其他任务... 所有线程写入完毕，继续处理其他任务...

从结果可以看出，当四个线程都到达barrier状态后，会从四个线程中选择一个线程去执行Runnable。

下面看一下为await指定时间的效果：

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

public class Test {     public static void main(String[] args) {         int N = 4;         CyclicBarrier barrier  = new CyclicBarrier(N);           for(int i=0;i<N;i++) {             if(i<N-1)                 new Writer(barrier).start();             else {                 try {                     Thread.sleep(5000);                 } catch (InterruptedException e) {                     e.printStackTrace();                 }                 new Writer(barrier).start();             }         }     }     static class Writer extends Thread{         private CyclicBarrier cyclicBarrier;         public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier) {             this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;         }           @Override         public void run() {             System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据...");             try {                 Thread.sleep(5000);      //以睡眠来模拟写入数据操作                 System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕，等待其他线程写入完毕");                 try {                     cyclicBarrier.await(2000, TimeUnit.MILLISECONDS);                 } catch (TimeoutException e) {                     // TODO Auto-generated catch block                     e.printStackTrace();                 }             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }catch(BrokenBarrierException e){                 e.printStackTrace();             }             System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"所有线程写入完毕，继续处理其他任务...");         }     } }

执行结果：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

线程Thread-0正在写入数据... 线程Thread-2正在写入数据... 线程Thread-1正在写入数据... 线程Thread-2写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 线程Thread-0写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 线程Thread-1写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 线程Thread-3正在写入数据... java.util.concurrent.TimeoutException Thread-1所有线程写入完毕，继续处理其他任务... Thread-0所有线程写入完毕，继续处理其他任务...     at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(Unknown Source)     at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(Unknown Source)     at com.cxh.test1.Test$Writer.run(Test.java:58) java.util.concurrent.BrokenBarrierException     at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(Unknown Source)     at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(Unknown Source)     at com.cxh.test1.Test$Writer.run(Test.java:58) java.util.concurrent.BrokenBarrierException     at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(Unknown Source)     at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(Unknown Source)     at com.cxh.test1.Test$Writer.run(Test.java:58) Thread-2所有线程写入完毕，继续处理其他任务... java.util.concurrent.BrokenBarrierException 线程Thread-3写入数据完毕，等待其他线程写入完毕     at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(Unknown Source)     at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(Unknown Source)     at com.cxh.test1.Test$Writer.run(Test.java:58) Thread-3所有线程写入完毕，继续处理其他任务...

上面的代码在main方法的for循环中，故意让最后一个线程启动延迟，因为在前面三个线程都达到barrier之后，等待了指定的时间发现第四个线程还没有达到barrier，就抛出异常并继续执行后面的任务。

另外CyclicBarrier是可以重用的，看下面这个例子：

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44

public class Test {     public static void main(String[] args) {         int N = 4;         CyclicBarrier barrier  = new CyclicBarrier(N);           for(int i=0;i<N;i++) {             new Writer(barrier).start();         }           try {             Thread.sleep(25000);         } catch (InterruptedException e) {             e.printStackTrace();         }           System.out.println("CyclicBarrier重用");           for(int i=0;i<N;i++) {             new Writer(barrier).start();         }     }     static class Writer extends Thread{         private CyclicBarrier cyclicBarrier;         public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier) {             this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;         }           @Override         public void run() {             System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据...");             try {                 Thread.sleep(5000);      //以睡眠来模拟写入数据操作                 System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕，等待其他线程写入完毕");                   cyclicBarrier.await();             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }catch(BrokenBarrierException e){                 e.printStackTrace();             }             System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"所有线程写入完毕，继续处理其他任务...");         }     } }

执行结果：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

线程Thread-0正在写入数据... 线程Thread-1正在写入数据... 线程Thread-3正在写入数据... 线程Thread-2正在写入数据... 线程Thread-1写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 线程Thread-3写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 线程Thread-2写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 线程Thread-0写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 Thread-0所有线程写入完毕，继续处理其他任务... Thread-3所有线程写入完毕，继续处理其他任务... Thread-1所有线程写入完毕，继续处理其他任务... Thread-2所有线程写入完毕，继续处理其他任务... CyclicBarrier重用 线程Thread-4正在写入数据... 线程Thread-5正在写入数据... 线程Thread-6正在写入数据... 线程Thread-7正在写入数据... 线程Thread-7写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 线程Thread-5写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 线程Thread-6写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 线程Thread-4写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 Thread-4所有线程写入完毕，继续处理其他任务... Thread-5所有线程写入完毕，继续处理其他任务... Thread-6所有线程写入完毕，继续处理其他任务... Thread-7所有线程写入完毕，继续处理其他任务...

从执行结果可以看出，在初次的4个线程越过barrier状态后，又可以用来进行新一轮的使用。而CountDownLatch无法进行重复使用。

三.Semaphore用法

Semaphore翻译成字面意思为 信号量，Semaphore可以控同时访问的线程个数，通过 acquire() 获取一个许可，如果没有就等待，而 release() 释放一个许可。

Semaphore类位于java.util.concurrent包下，它提供了2个构造器：

 

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public Semaphore(int permits) {          //参数permits表示许可数目，即同时可以允许多少线程进行访问     sync = new NonfairSync(permits); } public Semaphore(int permits, boolean fair) {    //这个多了一个参数fair表示是否是公平的，即等待时间越久的越先获取许可     sync = (fair)? new FairSync(permits) : new NonfairSync(permits); }

下面说一下Semaphore类中比较重要的几个方法，首先是acquire()、release()方法：

 

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public void acquire() throws InterruptedException {  }     //获取一个许可 public void acquire(int permits) throws InterruptedException { }    //获取permits个许可 public void release() { }          //释放一个许可 public void release(int permits) { }    //释放permits个许可

acquire()用来获取一个许可，若无许可能够获得，则会一直等待，直到获得许可。

release()用来释放许可。注意，在释放许可之前，必须先获获得许可。

这4个方法都会被阻塞，如果想立即得到执行结果，可以使用下面几个方法：

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public boolean tryAcquire() { };    //尝试获取一个许可，若获取成功，则立即返回true，若获取失败，则立即返回false public boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };  //尝试获取一个许可，若在指定的时间内获取成功，则立即返回true，否则则立即返回false public boolean tryAcquire(int permits) { }; //尝试获取permits个许可，若获取成功，则立即返回true，若获取失败，则立即返回false public boolean tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { }; //尝试获取permits个许可，若在指定的时间内获取成功，则立即返回true，否则则立即返回false

另外还可以通过availablePermits()方法得到可用的许可数目。

下面通过一个例子来看一下Semaphore的具体使用：

假若一个工厂有5台机器，但是有8个工人，一台机器同时只能被一个工人使用，只有使用完了，其他工人才能继续使用。那么我们就可以通过Semaphore来实现：

 

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public class Test {     public static void main(String[] args) {         int N = 8;            //工人数         Semaphore semaphore = new Semaphore(5); //机器数目         for(int i=0;i<N;i++)             new Worker(i,semaphore).start();     }       static class Worker extends Thread{         private int num;         private Semaphore semaphore;         public Worker(int num,Semaphore semaphore){             this.num = num;             this.semaphore = semaphore;         }           @Override         public void run() {             try {                 semaphore.acquire();                 System.out.println("工人"+this.num+"占用一个机器在生产...");                 Thread.sleep(2000);                 System.out.println("工人"+this.num+"释放出机器");                 semaphore.release();                       } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }         }     } }

执行结果：

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工人0占用一个机器在生产... 工人1占用一个机器在生产... 工人2占用一个机器在生产... 工人4占用一个机器在生产... 工人5占用一个机器在生产... 工人0释放出机器 工人2释放出机器 工人3占用一个机器在生产... 工人7占用一个机器在生产... 工人4释放出机器 工人5释放出机器 工人1释放出机器 工人6占用一个机器在生产... 工人3释放出机器 工人7释放出机器 工人6释放出机器

下面对上面说的三个辅助类进行一个总结：

1）CountDownLatch和CyclicBarrier都能够实现线程之间的等待，只不过它们侧重点不同：

CountDownLatch一般用于某个线程A等待若干个其他线程执行完任务之后，它才执行；

而CyclicBarrier一般用于一组线程互相等待至某个状态，然后这一组线程再同时执行；

另外，CountDownLatch是不能够重用的，而CyclicBarrier是可以重用的。

2）Semaphore其实和锁有点类似，它一般用于控制对某组资源的访问权限。

参考资料：

http://www.itzhai.com/the-introduction-and-use-of-a-countdownlatch.html

http://leaver.me/archives/3220.html

http://developer.51cto.com/art/201403/432095.htm

http://blog.csdn.net/yanhandle/article/details/9016329

http://blog.csdn.net/cutesource/article/details/5780740

http://www.cnblogs.com/whgw/archive/2011/09/29/2195555.html