CountDownLatch против семафора

CountdownLatch заставляет потоки ждать метода await(), пока счетчик не достигнет нуля. Так что, возможно, вы хотите, чтобы все ваши потоки ждали до трех вызовов чего-либо, тогда все потоки могут уйти. Latch обычно не может быть сброшен.

Semaphore позволяет потокам получать разрешения, что предотвращает одновременное выполнение слишком большого количества потоков, блокируя, если он не может получить разрешения, необходимые для продолжения. Разрешения могут быть возвращены на Semaphore, позволяя другим ожидающим потокам продолжить работу.

Если посмотреть на свободно доступный исходный код, в реализации этих двух классов нет ничего волшебного, поэтому их производительность должна быть примерно одинаковой. Выберите тот, который делает ваши намерения более очевидными.

CountDownLatch часто используется как полная противоположность вашему примеру. Как правило, на await() блокируется много потоков, и все они запускаются одновременно, когда обратный отсчет достигает нуля.

final CountDownLatch countdown = new CountDownLatch(1);

for (int i = 0; i < 10; ++ i) {
   Thread racecar = new Thread() {    
      public void run() {
         countdown.await(); //all threads waiting
         System.out.println("Vroom!");
      }
   };
   racecar.start();
}
System.out.println("Go");
countdown.countDown();   //all threads start now!

Вы также можете использовать это как «барьер» в стиле MPI, который заставляет все потоки ждать, пока другие потоки догонят определенную точку, прежде чем продолжить.

final CountDownLatch countdown = new CountDownLatch(num_thread);

for (int i = 0; i < num_thread; ++ i) {
   Thread t= new Thread() {    
      public void run() {
         doSomething();
         countdown.countDown();
         System.out.printf("Waiting on %d other threads.",countdown.getCount());
         countdown.await();     //waits until everyone reaches this point
         finish();
      }
   };
   t.start();
}

При этом CountDownLatch можно безопасно использовать так, как вы показали в своем примере.

CountDownLatch используется для запуска серии потоков, а затем ожидания, пока все они не будут завершены (или пока они не вызовут countDown() заданное количество раз.

Семафор используется для управления количеством параллельных потоков, использующих ресурс. Этот ресурс может быть чем-то вроде файла или может быть процессором, ограничивая количество выполняемых потоков. Счетчик семафоров может увеличиваться и уменьшаться, поскольку разные потоки вызывают acquire() и release().

В вашем примере вы по сути используете Semaphore как своего рода CountВВЕРХLatch. Учитывая, что вы намереваетесь дождаться завершения всех потоков, использование CountdownLatch проясняет ваше намерение.

Допустим, вы зашли в магазин профессиональных гольфистов в надежде найти четверку,

Когда вы стоите в очереди, чтобы получить время на первое время от одного из профессиональных продавцов магазина, по сути, вы звонили proshopVendorSemaphore.acquire(), как только вы получаете время на первое время, вы вызываете proshopVendorSemaphore.release(). Примечание: любой из бесплатных помощников может обслуживать вас, то есть общий ресурс.

Теперь вы подходите к стартеру, он запускает CountDownLatch(4) и звонит await(), чтобы дождаться других, со своей стороны вы назвали отметку, то есть CountDownLatch.countDown(), и остальная часть четверки тоже. Когда все прибывают, стартер дает разрешение (вызов await() возвращается)

Теперь, после девяти лунок, когда каждый из вас делает перерыв, гипотетически позволяет снова задействовать стартера, он использует «новый» CountDownLatch(4) для выхода из лунки 10, такое же ожидание / синхронизация, как и в лунке 1.

Однако, если бы стартер использовал CyclicBarrier для начала, он мог бы сбросить тот же экземпляр в лунке 10 вместо второй защелки, которая использует & throw.

Краткое содержание:

1. Semaphore и CountDownLatch служат разным целям.

2. Используйте Semaphore для управления доступом потока к ресурсу.

3. Используйте CountDownLatch, чтобы дождаться завершения всех потоков

Определение Semaphore из Javadocs:

A Semaphore maintains a set of permits. Each acquire() blocks if necessary until a permit is available, and then takes it. Each release() adds a permit, potentially releasing a blocking acquirer.

Однако фактические объекты разрешений не используются; Semaphore просто подсчитывает доступное количество и действует соответствующим образом.

Как это работает?

Семафоры используются для управления количеством параллельных потоков, использующих ресурс. Этот ресурс может быть чем-то вроде общих данных, блоком кода (критическая секция) или любым файлом.

Счетчик на Semaphore может увеличиваться и уменьшаться, поскольку разные потоки вызывают acquire() и release(). Но в любой момент у вас не может быть большего количества потоков, чем количество семафоров.

Semaphore Примеры использования:

1. Ограничение одновременного доступа к диску (это может снизить производительность из-за конкурирующий диск ищет)
2. Ограничение создания потока
3. Пул / ограничение соединений JDBC
4. Регулирование сетевого подключения
5. Регулирование задач, интенсивно использующих ЦП или память

Взгляните на этот статья для использования семафоров.

Определение CountDownLatch из Javadocs:

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

Как это работает?

CountDownLatch работает за счет инициализации счетчика количеством потоков, которое уменьшается каждый раз, когда поток завершает свое выполнение. Когда счетчик достигает нуля, это означает, что все потоки завершили свое выполнение, а поток, ожидающий защелки, возобновляет выполнение.

CountDownLatch Примеры использования:

1. Достижение максимального параллелизма: иногда мы хотим начать несколько потоков одновременно для достижения максимального параллелизма
2. Подождите N потоков для завершения перед запуском выполнения
3. Обнаружение тупиковых ситуаций.

Взгляните на этот статья, чтобы четко понять концепции CountDownLatch.

Взгляните на Форк присоединиться к пулу и на этот статья. Он имеет некоторое сходство с CountDownLatch.