问题背景
需执行多线程工作:工作1、工作2并行执行;等全副执行实现后,执行工作3。

// 每个 工作 通过 sleep 模仿耗时val task1: () -> String = {    sleep(2000)    "Hello".also { println("task1 finished: $it") }}val task2: () -> String = {    sleep(2000)    "World".also { println("task2 finished: $it") }}val task3: (String, String) -> String = { p1, p2 ->    sleep(2000)    "$p1 $p2".also { println("task3 finished: $it") }}

实现形式
「多线程同步」。Kotlin实现多线程同步的形式次要包含:(含Java实现形式)

形式1:Thread.join
形式2:线程锁:Synchronized、ReentrantLock、CountDownLatch、CyclicBarrier
形式3:CAS
形式4:Future(CompletableFuture)
形式5:Rxjava
形式6:协程Coroutine、Flow
形式1:Thread.join()
这是最简略的线程同步形式

@Testfun test_join() {    lateinit var s1: String    lateinit var s2: String    val t1 = Thread { s1 = task1() }    val t2 = Thread { s2 = task2() }    t1.start()    t2.start()    t1.join()    t2.join()        task3(s1, s2)}

形式2:线程锁
次要包含:Synchronized、ReentrantLock、CountDownLatch、CyclicBarrier

Synchronized

 @Test    fun test_synchrnoized() {        lateinit var s1: String        lateinit var s2: String        Thread {            synchronized(Unit) {                s1 = task1()            }        }.start()        s2 = task2()        synchronized(Unit) {            task3(s1, s2)        }    }

这里须要特地留神的是:为了同步多个并行任务的后果则须要申明n个锁, 即需嵌套n个 synchronized

ReentrantLock
绝对于Synchronized,ReentrantLock的应用则不会呈现嵌套 synchrnoized 的问题,但仍需创立多个 lock 从而治理多个不同的线程工作。

fun test_ReentrantLock() {    lateinit var s1: String    lateinit var s2: String    val lock = ReentrantLock()    Thread {        lock.lock()        s1 = task1()        lock.unlock()    }.start()    s2 = task2()    lock.lock()    task3(s1, s2)    lock.unlock()}

这里须要额定阐明的是,阻塞队列BlockingQueue外部是通过ReentrantLock实现的,所以其也能实现线程同步,但其利用场景是:生产/生产场景中的同步

fun test_blockingQueue() {    lateinit var s1: String    lateinit var s2: String    val queue = SynchronousQueue<Unit>()    Thread {        s1 = task1()        queue.put(Unit)    }.start()    s2 = task2()    queue.take()    task3(s1, s2)}

CountDownLatch
JUC 中的锁大都基于 AQS 实现的,能够分为独享锁和共享锁。ReentrantLock 就是一种独享锁。相比之下,共享锁更适宜本场景,不需为了每个工作都创立独自的锁。

 @Test    fun test_countdownlatch() {        lateinit var s1: String        lateinit var s2: String        val cd = CountDownLatch(2)        Thread() {            s1 = task1()            cd.countDown()        }.start()        Thread() {            s2 = task2()            cd.countDown()        }.start()        cd.await()        task3(s1, s2)    }

CyclicBarrier
原理:让一组线程达到一个同步点后再一起持续运行,其中任意一个线程未达到同步点,其余已达到的线程均会被阻塞。

 @Test    fun test_CyclicBarrier() {        lateinit var s1: String        lateinit var s2: String        val cb = CyclicBarrier(3)        Thread {            s1 = task1()            cb.await()        }.start()        Thread() {            s2 = task1()            cb.await()        }.start()        cb.await()        task3(s1, s2)    }

须要特地留神的是:与 CountDownLatch 的区别在于 CountDownLatch 是一次性的,而 CyclicBarrier 能够被重置后循环利用

形式3:CAS
原理:基于 CAS 的原子类计数
利用场景:一些cpu密集型的短工作同步(因为会比拟损耗资源)

fun test_cas() {    lateinit var s1: String    lateinit var s2: String    val cas = AtomicInteger(2)    Thread {        s1 = task1()        cas.getAndDecrement()    }.start()    Thread {        s2 = task2()        cas.getAndDecrement()    }.start()    while (cas.get() != 0) {}    task3(s1, s2)}

这里须要特地阐明的是,看到 CAS 的无锁实现,很多人会想到 volatile:并非线程平安,因为volatile 能保障可见性,然而不能保障原子性,cnt-- 并非线程平安,须要加锁操作

fun test_Volatile() {    lateinit var s1: String    lateinit var s2: String    Thread {        s1 = task1()        cnt--    }.start()    Thread {        s2 = task2()        cnt--    }.start()    while (cnt != 0) {    }    task3(s1, s2)}

形式4:Future
Java 1.5 开始提供了一种能够在工作执行完结时返回后果的线程同步形式:Callable 和 Future 。即不需通过定义变量来记录后果了。

// 通过 `future.get()`,能够同步期待后果返回,写起来十分不便fun test_future() {    val future1 = FutureTask(Callable(task1))    val future2 = FutureTask(Callable(task2))    Executors.newCachedThreadPool().execute(future1)    Executors.newCachedThreadPool().execute(future2)    task3(future1.get(), future2.get())}

这里须要特地阐明的是,future.get() 尽管不便,然而会阻塞线程。所以在 Java 8 中引入了 CompletableFuture :他实现了 Future 接口的同时实现了 CompletionStage 接口,即可针对多个 CompletionStage 进行逻辑组合、实现简单的异步编程。以回调的模式防止了线程阻塞

fun test_CompletableFuture() {    CompletableFuture.supplyAsync(task1)        .thenCombine(CompletableFuture.supplyAsync(task2)) { p1, p2 ->             task3(p1, p2)        }.join()}

形式5:RxJava
RxJava 提供线程同步操作符:

1.subscribeOn 用来启动异步工作
2.zip 操作符能够组合两个 Observable 的后果

fun test_Rxjava() {    Observable.zip(        Observable.fromCallable(Callable(task1))            .subscribeOn(Schedulers.newThread()),        Observable.fromCallable(Callable(task2))            .subscribeOn(Schedulers.newThread()),        BiFunction(task3)    ).test().awaitTerminalEvent()}

形式6协程:Coroutine、Flow
Coroutine 是 Kotlin 特有的线程同步形式(后面的形式,其实都是 Java 包自身的线程同步形式。)

fun test_coroutine() {    runBlocking {        val c1 = async(Dispatchers.IO) {            task1()        }        val c2 = async(Dispatchers.IO) {            task2()        }        task3(c1.await(), c2.await())    }}

这里须要特地介绍的是,Kotlin版的 RxJava-协程加强版Flow,应用形式相似RxJava 的操作符,如 zip:

fun test_flow() {    val flow1 = flow<String> { emit(task1()) }    val flow2 = flow<String> { emit(task2()) }            runBlocking {         flow1.zip(flow2) { t1, t2 ->             task3(t1, t2)        }.flowOn(Dispatchers.IO)        .collect()// flowOn 使得 Task 在异步计算并发射后果。    }}

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