常见并发工具类的使用场景

ReentrantLock

ReentrantLock是一种可重入的独占锁，它允许同一个线程多次获取同一把锁而不会被阻塞。它的功能类似于synchronized是一种互斥锁，可以保证线程安全。

• 可中断
• 可以设置超时时间
• 可以设置为公平锁
• 支持多个条件变量
• 与 synchronized 一样，都支持可重入

主要应用场景：多线程环境下对共享资源进行独占式访问，以保证数据的一致性和安全性。当然我们也可以使用ReentrantLock和Condition实现生产者消费者模式，向ArrayBlockingQueue底层存元素和取元素就是借助ReentrantLock和Condition来实现的。

作为可重入锁常常应用于递归操作、调用同一个类中的其他方法、锁嵌套等场景中。

解决多线程竞争资源的问题，例如多个线程同时对同一个数据库进行写操作，可以使用ReentrantLock保证每次只有一个线程能够写入。

实现多线程任务的顺序执行，例如在一个线程执行完某个任务后，再让另一个线程执行任务，主要借助于ReentrantLock的公平锁来实现。

实现多线程等待/通知机制，例如在某个线程执行完某个任务之后，通知其他线程继续执行任务，主要是借助于ReentrantLock和Condition来实现的。

Semaphore

Semaphore是信号量的意思，常用于并发编程中。用于控制同时访问某个资源的线程数量。Semaphore维护了一个计数器，线程可以通过acquire方法来获取许可证，可以通过release方法来释放许可证。当许可证数量为0的时候，再来线程将被阻塞。

Semaphore底层也支持公平锁和非公平锁。当使用公平锁的时候，下一个被执行任务的线程一定是等待时间最久的那个线程。

应用场景：

限流：Semaphore可以用于限制对共享资源的并发访问数量，以控制系统的流量。

资源池：Semaphore可以用于实现资源池，以维护一组有限的共享资源。

CountDownLatch

CountDownLatch是门栓的意思，常用于并发编程中，它可以让多个线程都阻塞在一个地方，直到所有线程任务都执行完成。

常用方法：countDown方法和await方法。

应用场景：

并行任务同步：CountDownLatch用于协调多个并行任务的完成情况，确保所有任务都完成后再继续执行下一步操作。

多任务汇总：CountDownLatch可以用于统计多个线程的完成情况，以确定所有线程都以完成工作。

资源初始化：CountDownLatch可以用于等待资源的初始化完成，以边在初始化完成后开始使用。

CountDownLatch可以阻塞主线程，适用于需要同步返回的接口

CyclicBarrier

CyclicBarrier是循环栅栏的意思，他的特点是可以循环使用，当多个线程都到达同一个指定点的时候，再同时执行。

应用场景：CyclicBarrier可以用于将复杂的任务分配给多个线程执行，并在所有线程完成工作后触发后续的操作。

CyclicBarrier无法阻塞主线程，不适合在需要同步返回的接口中使用。CyclicBarrier适用于异步任务，尤其需要对子线程的执行结果做汇聚计算的更为适合,在大部分场景下，CountDownLatch能实现的功能，都能使用CyclicBarrier实现。

ReentrantReadWriteLock

ReentrantReadWriteLock是读写锁，常用于java编程中。它允许多个线程同时读取数据，但只允许一个线程写入数据。在某些情况下，比方说读多写少的场景中，使用这个类可以提高程序的性能和可靠性。

应用场景：主要用于读多写少的场景。比如：在数据库连接池中，多个线程可能需要同时访问数据库，但是只有一个线程能够执行写操作，如插入、更新或删除数据。使用reentrantreadwritelock可以在保证数据一致性的同时提高并发性能。

ThreadPoolExecutor

ThreadPoolExecutor线程池。ThreadPoolExecutor底层也有使用到ReentrantLock，比如在调用shutdown或shutdownnow或addworker方法的时候都有使用到ReentrantLock加锁。

应用场景：在实际项目开发中，当我们有异步任务要执行的时候，通常会使用多线程。

AQS

AQS 全名叫 AbstractQueuedSynchronizer 抽象队列同步器是 java.util.concurrent.locks 包下的⼀个抽象类，是 JUC 的核⼼

底层基于双向链表来实现。是一种多线程同步器，是juc包下lock锁的底层实现，像以上这些类的底层实现都是基于AQS来实现的。