本文主要是介绍CountDownLatch的应用与原理,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
一、什么是CountDownLatch
CountDownLatch是具有synchronized机制的一个工具,目的是让一个或者多个线程等待,直到其他线程的一系列操作完成。
CountDownLatch初始化的时候,需要提供一个整形数字,数字代表着线程需要调用countDown()方法的次数,当计数为0时,线程才会继续执行await()方法后的其他内容。CountDownLatch(int count);
二、CountDownLatch对象中的方法
- CountDownLatch(int count):count为计数器的初始值(一般需要多少个线程执行,count就设为几)。
- countDown(): 每调用一次计数器值-1,直到count被减为0,代表所有线程全部执行完毕。
- getCount():获取当前计数器的值。
- await(): 等待计数器变为0,即等待所有异步线程执行完毕。
- boolean await(long timeout, TimeUnit unit): 此方法与await()区别:
①此方法至多会等待指定的时间,超时后会自动唤醒,若 timeout 小于等于零,则不会等待
②boolean 类型返回值:若计数器变为零了,则返回 true;若指定的等待时间过去了,则返回 false
三、CountDownLatch使用
首先我们先使用join阻塞等待线程完成
首先建立3个线程。
public class Worker1 implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("-线程1启动");try {Thread.sleep(13_000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程1完成--我休眠13秒\r\n");}
}public class Worker2 implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("-线程2启动");try {Thread.sleep(3_000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程2完成--我休眠3秒\r\n");}
}public class Worker3 implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("-线程3启动");try {Thread.sleep(3_000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}try {Thread.sleep(3_000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程3完成--我休眠6秒\r\n");System.out.println();}
}public class Main {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Worker1 worker1 = new Worker1();Worker2 worker2 = new Worker2();Worker3 worker3 = new Worker3();Thread thread1 = new Thread(worker1,"线程1");Thread thread2 = new Thread(worker2,"线程2");Thread thread3 = new Thread(worker3,"线程3");thread1.start();thread2.start();thread3.start();thread1.join();thread2.join();thread3.join();System.out.println("主线程结束....");}
}
结果如下所示:
可以看出三个线程是并行执行的。启动顺序,并不和执行完毕的顺序一致,但可以明确的是,主线程为一直阻塞,直到三个线程执行完毕。
使用CountDownLatch模拟并发
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);for (int i = 0; i < 5; i++) {new Thread(() -> {try {//所有请求都阻塞在这,等待countDownLatch.await();// 调用测试接口System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行……");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}).start();}// 让请求都准备好Thread.sleep(2000);// 让所有请求统一请求countDownLatch.countDown();
单个线程等待:多个线程(任务)完成后,进行汇总合并
int count = 3;CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(count);for (int i = 0; i < count; i++) {final int index = i;new Thread(() -> {try {Thread.sleep(1000 + ThreadLocalRandom.current().nextInt(1000));System.out.println("finish" + index + Thread.currentThread().getName());} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}finally{countDownLatch.countDown();}}).start();}countDownLatch.await();// 主线程在阻塞,当计数器==0,就唤醒主线程往下执行。System.out.println("主线程:在所有任务运行完成后,进行结果汇总");
我们可以看到如下结果是主线程一直阻塞一直等待计数器==0才唤醒主线程继续执行的。
四、CountDownLatch原理
CountDownLatch
是通过AQS
的state
字段来实现的一个计数器,计数器的初始值(state
的值)为new CountDownLatch
设置的数量,每次调用countDown
的时候,state的值会进行减1,最后某个线程将state值减为0时,会把调用了await()
进行阻塞等待的线程进行唤醒。CountDownLatch
重写了tryReleaseShared
这个方法,只有当state
这个字段被设置为0时,也就是tryReleaseShared
返回true
的情况就会执行doReleaseShared
方法,把调用了await的线程进行唤醒。
public final boolean releaseShared(int arg) {if (tryReleaseShared(arg)) {doReleaseShared();return true;}return false;}protected boolean tryReleaseShared(int releases) {// Decrement count; signal when transition to zerofor (;;) {int c = getState();if (c == 0)return false;int nextc = c-1;if (compareAndSetState(c, nextc))return nextc == 0;}}
这篇关于CountDownLatch的应用与原理的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!