Вопрос с собеседования · Java

Чем различаются CountDownLatch, CyclicBarrier и Semaphore?

MiddleМногопоточность
Ещё спрашивают так:
  • Чем CountDownLatch отличается от CyclicBarrier?
  • CountDownLatch, CyclicBarrier и Semaphore — что делает каждый и как выбрать нужный?
Коротко

CountDownLatch — одноразовое ожидание N событий: дошёл до нуля — открыт навсегда. CyclicBarrier — переиспользуемая точка встречи N потоков между раундами. Semaphore — ограничение числа одновременных доступов к ресурсу.

  • Подождать окончания — latch, встретиться между итерациями — barrier, ограничить одновременность — semaphore
  • В latch ждущие и считающие — разные потоки; в barrier участники ждут друг друга
  • Barrier может выполнить действие, когда все собрались

А ещё Phaser — гибкая замена обоим с динамическим числом участников

Подробно

CountDownLatch(n) — счётчик вниз. countDown() уменьшает, await() ждёт нуля. Сбросить нельзя. Сценарий: главный поток ждёт, пока прогреются N сервисов или завершатся N задач.

CyclicBarrier(n, action) — каждый из n потоков вызывает await() и стоит, пока не соберутся все. Затем выполняется необязательное действие, все идут дальше, а барьер сбрасывается для следующего раунда. Сценарий: итеративные вычисления, где шаг k+1 требует результатов шага k от всех. Если участник упал или прервался, барьер «ломается» (BrokenBarrierException) у всех.

Semaphore(n) — n разрешений: acquire() берёт или ждёт, release() возвращает. Не про этапы, а про пропускную способность: не больше 10 одновременных запросов к внешнему API. Освобождать — в finally.

CountDownLatchCyclicBarrierSemaphore
назначениедождаться N событийвстреча N потоковограничить параллелизм
переиспользованиенетда, автоматическида
кто ждётлюбые потокисами участникижелающие получить ресурс

Phaser — объединяет идеи: переиспользуемый, участники регистрируются и уходят динамически.

Что хотят услышать

  • Назначение каждого и типичный сценарий.
  • Одноразовость latch и цикличность barrier.
  • Semaphore — про ограничение одновременности.

Частые ошибки

  • Путать latch и barrier.
  • Пытаться сбросить CountDownLatch.

Проверьте себя

Один верный вариант. Подумайте, потом откройте ответ.

Показать варианты и ответ
  • ✗CountDownLatch многоразовый и сбрасывается сам; CyclicBarrier — одноразовое ожидание N событий
  • ✗Оба ограничивают доступ к ресурсу, как семафор
  • ✗Они полностью идентичны
  • ✓CountDownLatch одноразовый (ждём N событий); CyclicBarrier — многоразовое рандеву потоков

Что спросят дальше

  • Что такое Semaphore?
  • Когда нужен Phaser?
  • Что делает barrier action и когда он выполняется?
  • Зачем нужен Phaser, если есть latch и barrier?

Разбор темы

Связанные вопросы

Партнёр платформы

Разбор собеседования с sotto

После собеседования sotto разбирает разговор: оценка, каждый вопрос — хорошо, частично или слабо, чего не хватило в ответе и над чем поработать к следующему разу. Первые 30 минут бесплатно.

Разбор собеседования