同步控制计数器介绍

同步控制计数器是一种多线程编程中常用的同步工具，可以用于协调多个线程之间的执行顺序和节奏。在并发编程中，由于线程的执行顺序和执行时间是不确定的，因此可能会出现一些不必要的竞争和冲突，而同步控制计数器可以有效避免这些问题。

实现原理

同步控制计数器的实现基于计数器和等待线程队列，并且允许多个线程同时等待。当所有等待线程都被唤醒时，它们将按照预定的顺序依次执行。

同步控制计数器通常包括两个主要方法：wait() 和 signal()。wait() 方法用于让线程阻塞等待，直到计数器的值达到某个条件。signal() 方法则用于唤醒等待的线程，并减少计数器的值。

示例代码

下面是一个基于同步控制计数器的示例代码，实现了一个任务执行器的功能：

public class TaskExecutor {
    private final int maxTasks;
    private int numTasks = 0;

    public TaskExecutor(int maxTasks) {
        this.maxTasks = maxTasks;
    }

    public synchronized void execute(Runnable task) throws InterruptedException {
        while (numTasks == maxTasks) {
            wait();
        }
        numTasks++;
        new Thread(() -> {
            try {
                task.run();
            } finally {
                synchronized (TaskExecutor.this) {
                    numTasks--;
                    notifyAll();
                }
            }
        }).start();
    }
}

在这个代码中，我们使用了一个计数器 numTasks 来记录当前正在执行的任务数量，以及一个最大任务数 maxTasks。execute() 方法使用了一个 while 循环进行判断，如果当前正在执行的任务数量超过了最大任务数，则阻塞等待。如果任务数没有超过最大任务数，则增加任务数，并创建一个新的线程执行该任务，并在任务执行完毕后减少任务数并通知所有等待的线程。

总结

同步控制计数器是一种非常实用的多线程同步工具，可以用于协调和控制多个线程的执行。使用同步控制计数器可以有效防止数据竞争、死锁等线程安全问题。在实际开发中，我们可以灵活地使用同步控制计数器来解决各种并发编程问题。