동기화 장치의 코드 예

다음은 항목 80에 언급된 동기화 장치에 대한 코드 예제와 학습을 촉진하기 위한 사용 설명입니다.

1. CountDownLatch: 스레드 조정을 위한 일회용 장벽
CountDownLatch를 사용하면 하나 이상의 스레드가 다른 스레드가 수행하는 일련의 작업이 완료될 때까지 기다릴 수 있습니다.

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountDownLatchExample {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        int numberOfWorkers = 3;
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(numberOfWorkers);

        for (int i = 0; i < numberOfWorkers; i++) {
            new Thread(new Worker(latch, "Worker-" + i)).start();
        }

        System.out.println("Waiting for workers to finish...");
        latch.await(); // Aguarda todos os trabalhadores chamarem latch.countDown()
        System.out.println("All workers are done. Proceeding...");
    }

    static class Worker implements Runnable {
        private final CountDownLatch latch;
        private final String name;

        Worker(CountDownLatch latch, String name) {
            this.latch = latch;
            this.name = name;
        }

        @Override
        public void run() {
            System.out.println(name + " is working...");
            try {
                Thread.sleep((long) (Math.random() * 2000)); // Simula trabalho
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
            System.out.println(name + " finished.");
            latch.countDown(); // Decrementa o contador
        }
    }
}

2. 세마포어: 공유 리소스에 대한 액세스 제어
세마포어는 제한된 리소스에 대한 액세스를 제어하기 위해 일련의 권한을 관리합니다.

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class SemaphoreExample {
    public static void main(String[] args) {
        int permits = 2; // Número de permissões disponíveis
        Semaphore semaphore = new Semaphore(permits);

        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            new Thread(new Task(semaphore, "Task-" + i)).start();
        }
    }

    static class Task implements Runnable {
        private final Semaphore semaphore;
        private final String name;

        Task(Semaphore semaphore, String name) {
            this.semaphore = semaphore;
            this.name = name;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println(name + " is waiting for a permit...");
                semaphore.acquire(); // Adquire uma permissão
                System.out.println(name + " got a permit and is working...");
                Thread.sleep((long) (Math.random() * 2000)); // Simula trabalho
                System.out.println(name + " is releasing a permit.");
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            } finally {
                semaphore.release(); // Libera a permissão
            }
        }
    }
}

3. CyclicBarrier: 재사용 가능한 장벽 지점의 동기화
CyclicBarrier는 공통 지점(장벽)에서 여러 스레드를 동기화합니다. 모든 스레드가 장벽 지점에 도달한 후 재사용할 수 있습니다.

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierExample {
    public static void main(String[] args) {
        int numberOfThreads = 3;
        CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(numberOfThreads, () -> {
            System.out.println("All threads have reached the barrier. Proceeding...");
        });

        for (int i = 0; i < numberOfThreads; i++) {
            new Thread(new Task(barrier, "Thread-" + i)).start();
        }
    }

    static class Task implements Runnable {
        private final CyclicBarrier barrier;
        private final String name;

        Task(CyclicBarrier barrier, String name) {
            this.barrier = barrier;
            this.name = name;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println(name + " is performing some work...");
                Thread.sleep((long) (Math.random() * 2000)); // Simula trabalho
                System.out.println(name + " reached the barrier.");
                barrier.await(); // Aguarda todas as threads chegarem à barreira
                System.out.println(name + " passed the barrier.");
            } catch (Exception e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
        }
    }
}

4. Phaser: 고급 및 동적 스레드 동기화
Phaser는 CyclicBarrier와 유사하지만 스레드를 동적으로 들어오고 나가는 것을 지원합니다.

import java.util.concurrent.Phaser;

public class PhaserExample {
    public static void main(String[] args) {
        Phaser phaser = new Phaser(1); // Registra o "partida principal"

        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(new Task(phaser, "Task-" + i)).start();
        }

        // Avança para a próxima fase após garantir que todas as threads registradas concluíram
        System.out.println("Main thread waiting for phase 1 completion...");
        phaser.arriveAndAwaitAdvance();

        System.out.println("All tasks completed phase 1. Main thread moving to phase 2...");
        phaser.arriveAndDeregister(); // Desregistra a thread principal
    }

    static class Task implements Runnable {
        private final Phaser phaser;
        private final String name;

        Task(Phaser phaser, String name) {
            this.phaser = phaser;
            this.name = name;
            phaser.register(); // Registra a thread no Phaser
        }

        @Override
        public void run() {
            System.out.println(name + " is working on phase 1...");
            try {
                Thread.sleep((long) (Math.random() * 2000)); // Simula trabalho
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
            System.out.println(name + " completed phase 1.");
            phaser.arriveAndAwaitAdvance(); // Indica chegada na fase atual e aguarda

            System.out.println(name + " is working on phase 2...");
            try {
                Thread.sleep((long) (Math.random() * 2000)); // Simula trabalho
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
            System.out.println(name + " completed phase 2.");
            phaser.arriveAndDeregister(); // Indica chegada e desregistra
        }
    }
}

이러한 예는 각 동기화 장치의 작동 방식을 이해하는 데 도움이 됩니다. 동기화 동작에 미치는 영향을 관찰하기 위해 스레드 수와 타이밍을 조정하여 실험할 수 있습니다.

위 내용은 동기화 장치의 코드 예의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!