详解Java线程同步器CountDownLatch

时间:2021-05-19

  Java程序有的时候在主线程中会创建多个线程去执行任务,然后在主线程执行完毕之前,把所有线程的任务进行汇总,以前可以用线程的join方法,但是这个方法不够灵活,我们可以使用CountDownLatch类,实现更优雅,而且使用线程池的话,可没有办法调用线程的join方法的呀!

一.简单使用CountDownLatch

  直接使用线程:

package com.example.demo.study;import java.util.concurrent.CountDownLatch;public class Study0215 { //这里相当于新建一个初始值为2的计数器 private static volatile CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { new Thread(()->{ try { Thread.sleep(1000); System.out.println("线程一执行完毕"); } catch (Exception e) { }finally { //每调用这个方法计数器减一 countDownLatch.countDown(); } }).start(); new Thread(()->{ try { Thread.sleep(1000); System.out.println("线程二执行完毕"); } catch (Exception e) { }finally { countDownLatch.countDown(); } }).start(); System.out.println("两个线程已经全部启动"); //只要调用了这个方法之后,主线程会阻塞,直到计数器countDownLatch变成0就会返回 countDownLatch.await(); System.out.println("执行完毕"); } }

实际中尽量少直接操作线程,而是使用线程池:

package com.example.demo.study;import java.util.concurrent.CountDownLatch;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class Study0215 { // 这里相当于新建一个初始值为2的计数器 private static volatile CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //创建线程池 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2); //将任务一丢进线程池 pool.submit(() -> { try { Thread.sleep(1000); System.out.println("线程一执行完毕"); } catch (Exception e) { } finally { // 每调用这个方法计数器减一 countDownLatch.countDown(); } }); //任务二丢进线程池 pool.submit(() -> { try { Thread.sleep(1000); System.out.println("线程二执行完毕"); } catch (Exception e) { } finally { countDownLatch.countDown(); } }); System.out.println("两个线程已经全部启动"); // 只要调用了这个方法之后,主线程会阻塞,直到计数器countDownLatch变成0就会返回 countDownLatch.await(); System.out.println("执行完毕"); }}

二.await方法

  看下面的图,可以知道这个CountDownLatch类内部有个工具类Sync实现了AQS,然后CountDownLatch中的方法都是调用工具类Sync去操作的,emmm....跟前面说过的ReentrantLock类结构是一样的;

我们看看CountDownLatch构造器传递的数其实就是设置AQS中state的值:

//实际上调用把值传递给了Sync,也就是设置了AQS中的statepublic CountDownLatch(int count) { if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0"); this.sync = new Sync(count);}Sync(int count) { setState(count);}

我们再看看await方法:

//当前线程调用了await方法之后,当前线程就会给阻塞,直到以下两种情况://1.其他线程调用了countDown方法将计数器减到0之后,该线程就返回了;//2.其他线程调用了当前的线程的中断方法,当前线程抛出异常InterruptedExceptionpublic void await() throws InterruptedException { sync.acquireSharedInterruptibly(1);}public final void acquireSharedInterruptibly(int arg) throws InterruptedException { //当前线程被中断就抛出异常 if (Thread.interrupted()) throw new InterruptedException(); //查看计数器中的值是不是0,不过不是0,就进入AQS等待队列等待; if (tryAcquireShared(arg) < 0) doAcquireSharedInterruptibly(arg);}protected int tryAcquireShared(int acquires) { return (getState() == 0) ? 1 : -1;}

三.countDown方法

public void countDown() { sync.releaseShared(1);}public final boolean releaseShared(int arg) { //tryReleaseShared方法返回false,说明当前计数器的值减一成功 //返回true,说明计数器的值此时为0,那就要唤醒因为调用了CountDownLatch而阻塞的线程 if (tryReleaseShared(arg)) { doReleaseShared(); return true; } return false;}protected boolean tryReleaseShared(int releases) { //一个无限循环 for (;;) { //获取state的值 int c = getState(); //如果state为0,返回false if (c == 0) return false; //否则就把state减一然后用CAS更新到state int nextc = c-1; if (compareAndSetState(c, nextc)) return nextc == 0; }}

四.getState方法

  这个方法获取计数器的值,其实就是获取AQS中的state的值;

int getCount() { return getState();}protected final int getState() { return state;}

  其实CountDownLatch比较容易,功能和Thread的join方法一样,只不过更灵活,基于AQS实现,在初始化的时候设置state的值,当线程调用CountDownLatch的await方法的时候,当前线程就会被丢到AQS的阻塞队列挂起;然后当其他线程调用了countDown方法,其实就是将state减一,当state等于0的时候,就会唤醒所有因为调用await方法而阻塞的线程;

以上就是详解Java线程同步器CountDownLatch的详细内容,更多关于Java CountDownLatch的资料请关注其它相关文章!

声明:本页内容来源网络,仅供用户参考;我单位不保证亦不表示资料全面及准确无误,也不保证亦不表示这些资料为最新信息,如因任何原因,本网内容或者用户因倚赖本网内容造成任何损失或损害,我单位将不会负任何法律责任。如涉及版权问题,请提交至online#300.cn邮箱联系删除。

相关文章