什么是AQS

简单描述一下，aqs就是抽象队列同步器，它是一个抽象类，在java.util.current下，是很多同步器的基础，比如可重入锁、信号量,倒计时，使用整数类型的state变量来表示资源同步状态，这个变量是可见性的，一个线程获取资源时，就会对这个变量的状态进行判断如果是0，表示可以获取到锁，如果大于0就说明资源已经被占用，线程就会进入队列进行等待，队列是一个CLH的链表，将线程的请求封装在node节点中，节点包含前驱、后驱、线程信息、工作状态等信息，如果前面的线程释放资源后会唤醒后面的一个或者多个节点。

Semaphore信号量

synchronized 和 ReentrantLock 都是一次只允许一个线程访问某个资源，而Semaphore(信号量)可以用来控制同时访问特定资源的线程数量。

工作流程，初始化初始化型号量为3，每次线程获取先判断是否小于三，小于3就调用方法加一，从而获取资源，大于3就进入队列等待，等到那三个线程释放资源，从而再获取资源。

java

import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class SemaphoreExample {

    // 创建一个只能容纳3个线程同时访问的信号量
    private static final Semaphore semaphore = new Semaphore(3);

    public static void main(String[] args) {
        // 使用线程池创建多个线程
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(6);

        for (int i = 1; i <= 6; i++) {
            executor.submit(new Task(i));
        }

        // 关闭线程池
        executor.shutdown();
    }

    // 定义任务类，每个任务尝试获取信号量并处理一些工作
    static class Task implements Runnable {
        private final int taskId;

        public Task(int id) {
            this.taskId = id;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println("Task " + taskId + " 正在等待访问资源...");

                // 请求进入临界区
                semaphore.acquire();

                System.out.println("Task " + taskId + " 获得访问权限，正在处理资源...");
                // 模拟一些耗时操作
                Thread.sleep((long)(Math.random() * 1000)); // 睡眠0到1000毫秒之间

            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt(); // 重新设置线程中断状态
                System.out.println("Task " + taskId + " 被中断了.");
            } finally {
                // 释放临界区
                System.out.println("Task " + taskId + " 完成工作并释放资源。");
                semaphore.release();
            }
        }
    }
}

CountDownLatch

CountDownLatch 允许 count 个线程阻塞在一个地方，直至所有线程的任务都执行完毕。CountDownLatch 是一次性的，计数器的值只能在构造方法中初始化一次，之后没有任何机制再次对其设置值，当 CountDownLatch 使用完毕后，它不能再次被使用。

工作流程就是将state初始化为需要多少个线程获取的数量，调用await阻塞线程，每次线程获取到后执行countDown方法，将state变量减一，如果state为零说明全部线程都获取完毕了，取消阻塞，回到主线程。

java

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class CountDownLatchExample {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建一个计数器为3的CountDownLatch实例
        final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);

        // 使用线程池创建多个线程
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);

        for (int i = 1; i <= 3; i++) {
            final int taskId = i;
            executor.submit(() -> {
                try {
                    System.out.println("任务 " + taskId + " 开始...");
                    // 模拟一些耗时操作
                    Thread.sleep((long)(Math.random() * 2000)); // 睡眠0到2000毫秒之间

                    System.out.println("任务 " + taskId + " 完成！");
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt(); // 重新设置线程中断状态
                    System.out.println("任务 " + taskId + " 被中断了.");
                } finally {
                    // 每个任务完成后调用countDown方法，减少计数器
                    latch.countDown();
                }
            });
        }

        // 主线程等待所有子线程完成工作
        System.out.println("主线程正在等待所有任务完成...");
        latch.await(); // 这里会阻塞，直到latch的计数器达到零

        System.out.println("所有任务已完成，主线程继续执行...");

        // 关闭线程池
        executor.shutdown();
    }
}

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什么是AQS

Semaphore信号量

CountDownLatch