Semaphore

• 它的作用是控制访问特定资源的线程数目
• 需求场景:: 资源访问，服务限流(Hystrix里限流就有基于信号量方式)。
• public Semaphore(int permits, boolean fair)

API

• acquire() 表示阻塞并获取许可
• tryAcquire（int args,long timeout, TimeUnit unit）表示在有限时间内阻塞并获取许可
• release() 表示释放许可

CountDownLatch

• 能够使一个线程等待其他线程完成各自的工作后再执行
• 使用场景： Zookeeper分布式锁，Jmeter模拟高并发，开枪起跑
• CountDownLatch是通过一个计数器来实现的，计数器的初始值为线程的数量。当一个线程完成了自己的任务后，计数器的值就会减1。当计数器值到达0时，表示所有的线程都完成了任务，然后等待的线程就可以恢复执行任务。
• 注意只能用一次

API

• countDown() 减一
• await() 等待

CyclicBarrier

• 栅栏屏障，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。
• 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

API

• 超时时间的await和不带超时时间的await方法 ，这个await就是屏障点

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，可以使用多次，所以CyclicBarrier能够处理更为复杂的场景；
• CyclicBarrier还提供了一些其他有用的方法，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；
• CountDownLatch允许一个或多个线程等待一组事件的产生，而CyclicBarrier用于等待其他线程运行到栅栏位置。

Exchanger

• 当一个线程运行到exchange()方法时会阻塞，另一个线程运行到exchange()时，二者交换数据，然后执行后面的程序。
• 应用场景:: 遗传算法 和 校对工作/对账

API

• V exchange(V x) // 在这里等待另一个线程交互数据。
• V exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit)

参考资料

Java并发编程之CyclicBarrier详解 (opens new window)

java Exchanger原理 (opens new window)