CountDownLatch的理解和使用

在笔者想要了解Thrift时候,找到一个博主写的系统间通信技术的架构设计,在了解和学习的过程中遇到很多小问题和基础知识,自己还是不够清楚,就查询和总结下。

因为笔者也都是从网上找的一些资料,好的资料笔者都是自己收敲一遍,这样觉得能够加深下印象,引发更多的思考,毕竟很多时候笔者感觉自己都是七秒的记忆。

在第一篇文章中遇到了一个CountDownLatch同步计数器,当计数器数值减为0时,所有受其影响而等待的线程将会被激活,这样保证模拟并发请求的真实性。

CountDownLatch概念

CountDownLatch是一个同步工具类,用来协调多个线程之间的同步,或者说起到线程之间的通信(而不是用作互斥的作用)。

CountDownLatch能够使一个线程在等待另外一些线程完成各自工作之后,再继续执行。使用一个计数器进行实现。计数器初始值为线程的数量。当每一个线程完成自己任务后,计数器的值就会减一。当计数器的值为0时,表示所有的线程都已经完成一些任务,然后在CountDownLatch上等待的线程就可以恢复执行接下来的任务。

CountDownLatch的用法

CountDownLatch典型用法:1、某一线程在开始运行前等待n个线程执行完毕。将CountDownLatch的计数器初始化为new CountDownLatch(n),每当一个任务线程执行完毕,就将计数器减1 countdownLatch.countDown(),当计数器的值变为0时,在CountDownLatch上await()的线程就会被唤醒。一个典型应用场景就是启动一个服务时,主线程需要等待多个组件加载完毕,之后再继续执行。

CountDownLatch典型用法:2、实现多个线程开始执行任务的最大并行性。注意是并行性,不是并发,强调的是多个线程在某一时刻同时开始执行。类似于赛跑,将多个线程放到起点,等待发令枪响,然后同时开跑。做法是初始化一个共享的CountDownLatch(1),将其计算器初始化为1,多个线程在开始执行任务前首先countdownlatch.await(),当主线程调用countDown()时,计数器变为0,多个线程同时被唤醒。

CountDownLatch的不足

CountDownLatch是一次性的,计算器的值只能在构造方法中初始化一次,之后没有任何机制再次对其设置值,当CountDownLatch使用完毕后,它不能再次被使用。

 

CountDownLatch(倒计时计算器)使用说明

方法说明

public void countDown()

  递减锁存器的计数,如果计数到达零,则释放所有等待的线程。如果当前计数大于零,则将计数减少.

public boolean await(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException

  使当前线程在锁存器倒计数至零之前一直等待,除非线程被中断或超出了指定的等待时间。如果当前计数为零,则此方法立刻返回true值。

  如果当前计数大于零,则出于线程调度目的,将禁用当前线程,且在发生以下三种情况之一前,该线程将一直出于休眠状态:

  由于调用countDown()方法,计数到达零;或者其他某个线程中断当前线程;或者已超出指定的等待时间。

  • 如果计数到达零,则该方法返回true值。
  • 如果当前线程,在进入此方法时已经设置了该线程的中断状态;或者在等待时被中断,则抛出InterruptedException,并且清除当前线程的已中断状态。
  • 如果超出了指定的等待时间,则返回值为false。如果该时间小于等于零,则该方法根本不会等待。

参数:

  timeout-要等待的最长时间

  unit-timeout 参数的时间单位

返回:

  如果计数到达零,则返回true;如果在计数到达零之前超过了等待时间,则返回false

抛出:

  InterruptedException-如果当前线程在等待时被中断

例子1:

  主线程等待子线程执行完成在执行

package com.example.demo.CountDownLatchDemo;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * 主线程等待子线程执行完成再执行
 */
public class CountdownLatchTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);
        final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            Runnable runnable = new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println("子线程" + Thread.currentThread().getName() + "开始执行");
                        Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                        System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完成");
                        latch.countDown();//当前线程调用此方法,则计数减一
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            service.execute(runnable);
        }

        try {
            System.out.println("主线程"+Thread.currentThread().getName()+"等待子线程执行完成...");
            latch.await();//阻塞当前线程,直到计数器的值为0
            System.out.println("主线程"+Thread.currentThread().getName()+"开始执行...");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

例子2:

  百米赛跑,4名运动员选手到达场地等待裁判口令,裁判一声口令,选手听到后同时起跑,当所有选手到达终点,裁判进行汇总排名

package com.example.demo.CountDownLatchDemo;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class CountdownLatchTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        final CountDownLatch cdOrder = new CountDownLatch(1);
        final CountDownLatch cdAnswer = new CountDownLatch(4);
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            Runnable runnable = new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println("选手" + Thread.currentThread().getName() + "正在等待裁判发布口令");
                        cdOrder.await();
                        System.out.println("选手" + Thread.currentThread().getName() + "已接受裁判口令");
                        Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                        System.out.println("选手" + Thread.currentThread().getName() + "到达终点");
                        cdAnswer.countDown();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            service.execute(runnable);
        }
        try {
            Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
            System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"即将发布口令");
            cdOrder.countDown();
            System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"已发送口令,正在等待所有选手到达终点");
            cdAnswer.await();
            System.out.println("所有选手都到达终点");
            System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"汇总成绩排名");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        service.shutdown();
    }
}

 原文链接: https://blog.csdn.net/joenqc/article/details/76794356

       https://www.cnblogs.com/tstd/p/4987935.html

posted @ 2019-03-04 15:54  Shane_Li  阅读(...)  评论(...编辑  收藏