倒计时器CountDownLatch
1.背景:
- countDownLatch是在java1.5被引入,跟它一起被引入的工具类还有CyclicBarrier、Semaphore、concurrentHashMap和BlockingQueue。
- 存在于java.util.cucurrent包下。
2.概念
- countDownLatch这个类使一个线程等待其他线程各自执行完毕后再执行。
- 是通过一个计数器来实现的,计数器的初始值是线程的数量。每当一个线程执行完毕后,计数器的值就-1,当计数器的值为0时,表示所有线程都执行完毕,然后在闭锁上等待的线程就可以恢复工作了。
3.使用场景
example1
为了能够理解CountDownLatch,举一个很通俗的例子,运动员进行跑步比赛时,假设有6个运动员参与比赛,裁判员在终点会为这6个运动员分别计时,
可以想象每当一个运动员到达终点的时候,对于裁判员来说就少了一个计时任务。直到所有运动员都到达终点了,裁判员的任务也才完成。这6个运动员可
以类比成6个线程,当线程调用CountDownLatch.countDown方法时就会对计数器的值减一,直到计数器的值为0的时候,裁判员(调用await方法的线程)
才能继续往下执行。
下面来看些CountDownLatch的一些重要方法。
先从CountDownLatch的构造方法看起:
public CountDownLatch(int count)
构造方法会传入一个整型数N,之后调用CountDownLatch的 countDown 方法会对N减一,知道N减到0的时候,当前调用 await 方法的线程继续执行。
CountDownLatch的方法不是很多,将它们一个个列举出来:
1. await() throws InterruptedException:调用该方法的线程等到构造方法传入的N减到0的时候,才能继续往下执行;
2. await(long timeout, TimeUnit unit):与上面的await方法功能一致,只不过这里有了时间限制,调用该方法的线程等到指定的timeout时间后,不管N是
否减至为0,都会继续往下执行;
3. countDown():使CountDownLatch初始值N减1;
4. long getCount():获取当前CountDownLatch维护的值;
下面用一个具体的例子来说明CountDownLatch的具体用法:
package com.example.demo.test;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
*
* @version V1.0 15:44 guozl
* @since 1.0
*/
public class CountDownLatchDemo {
private static CountDownLatch startSignal = new CountDownLatch(1);
//用来表示裁判员需要维护的是6个运动员
private static CountDownLatch endSignal = new CountDownLatch(6);
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(6);
for (int i = 0; i < 6; i++) {
executorService.execute(() -> {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 运动员就位等待裁判员响哨!!!");
startSignal.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在全力冲刺");
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 到达终点");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
endSignal.countDown();
}
});
}
Thread.sleep(1000);
System.out.println("裁判员发号施令啦!!!");
startSignal.countDown();
endSignal.await();
System.out.println("所有运动员到达终点,比赛结束!");
executorService.shutdown();
}
}
输出结果:
pool-1-thread-2 运动员就位等待裁判员响哨!!!
pool-1-thread-1 运动员就位等待裁判员响哨!!!
pool-1-thread-4 运动员就位等待裁判员响哨!!!
pool-1-thread-3 运动员就位等待裁判员响哨!!!
pool-1-thread-5 运动员就位等待裁判员响哨!!!
pool-1-thread-6 运动员就位等待裁判员响哨!!!
裁判员发号施令啦!!!
pool-1-thread-2正在全力冲刺
pool-1-thread-2 到达终点
pool-1-thread-3正在全力冲刺
pool-1-thread-3 到达终点
pool-1-thread-4正在全力冲刺
pool-1-thread-4 到达终点
pool-1-thread-5正在全力冲刺
pool-1-thread-5 到达终点
pool-1-thread-1正在全力冲刺
pool-1-thread-1 到达终点
pool-1-thread-6正在全力冲刺
pool-1-thread-6 到达终点
所有运动员到达终点,比赛结束!
该示例代码中设置了两个CountDownLatch,第一个 endSignal 用于控制让main线程(裁判员)必须等到其他线程(运动员)让CountDownLatch维护的
数值N减到0为止。另一个 startSignal 用于让main线程对其他线程进行“发号施令”,startSignal引用的CountDownLatch初始值为1,而其他线程执行的
run方法中都会先通过 startSignal.await() 让这些线程都被阻塞,直到main线程通过调用 startSignal.countDown(); ,将值N减
1,CountDownLatch维护的数值N为0后,其他线程才能往下执行,并且,每个线程执行的run方法中都会通
过 endSignal.countDown(); 对 endSignal 维护的数值进行减一,由于往线程池提交了6个任务,会被减6次,所以 endSignal 维护的值最终会变为0,
因此main线程在 latch.await(); 阻塞结束,才能继续往下执行。
另外,需要注意的是,当调用CountDownLatch的countDown方法时,当前线程是不会被阻塞,会继续往下执行,比如在该例中会继续输出 pool-1-
thread-4 到达终点 。
example2
模拟数据量较大 多线程分页查询处理
package com.example.demo.test; import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; /** * CountDownLatch 的使用示例 * @version V1.0 10:51 guozl * @since 1.0 */ public class CountDownLatchExample { // 请求的数量(每页数量) private static final int threadCount = 8; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //定义j为页数 for (int j = 1; j < 3; j++) { ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(5); final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(threadCount); for (int i = 0; i < threadCount; i++) { final int threadnum = i; threadPool.execute(() -> {// Lambda 表达式的运用 try { //实际业务操作 test(threadnum); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { countDownLatch.countDown();// 表示一个请求已经被完成 } }); } countDownLatch.await(); threadPool.shutdown(); System.out.println("finish"); } System.out.println("all finish"); System.out.println("处理所有数据业务操作"); } public static void test(int threadnum) throws InterruptedException { Thread.sleep(500);// 模拟请求的耗时操作 System.out.println("threadnum:" + threadnum); Thread.sleep(500);// 模拟请求的耗时操作 } }
执行结果:
threadnum:4
threadnum:2
threadnum:3
threadnum:0
threadnum:1
threadnum:7
threadnum:6
threadnum:5
finish
threadnum:2
threadnum:4
threadnum:0
threadnum:1
threadnum:3
threadnum:7
threadnum:6
threadnum:5
finish
all finish
处理所有数据业务操作
下一篇分享循环栅栏:CyclicBarrier 并与CountDownLatch做比较 有问题欢迎评论区交流 共同进步。