CountDownLatch的理解和使用

闭锁

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

 

java.util.concurrent包中提供了多种并发容器类来改进同步容器的性能。ContDownLatch是一个同步辅助类,在完成某些运算时,只有其他所有线程的运算全部完成,当前运算才继续执行,这就叫闭锁。看下面代码

这段代码就是10个线程同时去输出5000以内的偶数,然后在主线程那里计算执行时间。其实这是计算不了那10个线程的执行时间的,因为主线程与这10个线程也是同时执行的,可能那10个线程才执行到一半,主线程就已经输出“耗费时间为x秒”这句话了。所有要想计算这10个线程执行的时间,就得让主线程先等待,等10个分线程都执行完了才能执行主线程。这就要用到闭锁。看如何使用:

 

 

 

使用CountDownLatch

 

public class TestCountDownLatch2 {public static void main(String[] args) {CountDownLatch latch = new CountDownLatch(10);LatchDemo2 ld = new LatchDemo2(latch);Long start = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 10; i++) {new Thread(ld).start();}try {latch.await();//这10个线程执行完之前先等待} catch (InterruptedException e) {}long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("耗费时间为:" + (end - start));}
}
class LatchDemo2 implements Runnable {private CountDownLatch countDownLatch;public LatchDemo2(CountDownLatch countDownLatch) {this.countDownLatch = countDownLatch;}@Overridepublic void run() {synchronized (this) {try {for (int i = 0; i < 5000; i++) {if (i % 2 == 0) {System.out.println(i);}}} finally {//每执行完一个就递减一个countDownLatch.countDown();}}}
}

如上代码,主要就是用latch.countDown()latch.await()实现闭锁

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