CountDownLatch(三)

CountDownLatch简介

(1)用于解决什么问题?

在并发编程的场景中,最常见的一个case是某个任务的执行,需要等到多个线程都执行完毕之后才可以进行,CountDownLatch可以很好解决这个问题。

(2)使用说明

同步辅助类,在完成一组正在其他线程中执行的操作之前,它允许一个或多个线程一直等待。

(3)CountDownLatch的常用方法

1.构造方法:

// 构造器,必须指定一个大于零的计数
public CountDownLatch(int count) {
    if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
    // Sync 就是继承了一个AQS
    this.sync = new Sync(count);
}

2.await方法

// 线程阻塞,直到计数为0的时候唤醒;可以响应线程中断退出阻塞
public void await() throws InterruptedException {
    sync.acquireSharedInterruptibly(1);
}
// 线程阻塞一段时间,如果计数依然不是0,则返回false;否则返回true
public boolean await(long timeout, TimeUnit unit)
    throws InterruptedException {
    return sync.tryAcquireSharedNanos(1, unit.toNanos(timeout));
}

await内部实现流程:

  1. 判断state计数是否为0,不是,则直接放过执行后面的代码;
  2. 大于0,则表示需要阻塞等待计数为0;
  3. 当前线程封装Node对象,进入阻塞队列;
  4. 然后就是循环尝试获取锁,直到成功(即state为0)后出队,继续执行线程后续代码。

await是通过轮询state的状态来判断所有的任务是否都完成。

3.countDown方法

// 计数-1
public void countDown() {
    sync.releaseShared(1);
}

countDown内部实现流程:

  1. 尝试释放锁tryReleaseShared,实现计数-1
  • 若计数已经小于0,则直接返回false;
  • 否则执行计数(AQS的state)减一;
  • 若减完之后,state==0,表示没有线程占用锁,即释放成功,然后就需要唤醒被阻塞的线程了;
  1. 释放并唤醒阻塞线程 doReleaseShared;
  • 如果队列为空,即表示没有线程被阻塞(也就是说没有线程调用了 CountDownLatch#wait()方法),直接退出;
  • 头结点如果为SIGNAL, 则依次唤醒头结点下个节点上关联的线程,并出队;

4.getCount方法

// 获取计数
public long getCount() {
    return sync.getCount();
}

(4)小例子:计算多个线程并发运行的时间。

public class TestCountDownLatch {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        long start = System.currentTimeMillis();
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5);
        CountDownLatchThread countDownLatchThread = new CountDownLatchThread(countDownLatch);
        for (int i = 0; i < 5; i++){
            new Thread(countDownLatchThread).start();
        }
        // 主线程等待
        countDownLatch.await();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("time : " + (end - start));
    }
}

class CountDownLatchThread implements Runnable{
    private CountDownLatch countDownLatch = null;
    public CountDownLatchThread(CountDownLatch countDownLatch){
        this.countDownLatch = countDownLatch;
    }
    @Override
    public void run() {
        synchronized (this){
            // 加入try确保countDownLatch.countDown()一定会执行
            try {
                for (int i = 0; i < 10; i++){
       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
                } 
            }finally {
                countDownLatch.countDown();
            }  
        }
    }
}

参考文献

本片文章,主要整理自互联网,便于自己复习知识所用,以下为参考链接!

【1】Java并发学习之CountDownLatch实现原理及使用姿势

【2】CountDownLatch源码解析

posted @ 2019-01-04 09:21  开嘴的板栗  阅读(180)  评论(0编辑  收藏  举报