Java多线程同步工具箱之CountDownLatch篇

发布时间:2019-11-19 发布网站:脚本宝典
脚本宝典收集整理的这篇文章主要介绍了Java多线程同步工具箱之CountDownLatch篇脚本宝典觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

Java多线程同步工具箱之CountDownLatch篇

前言

Java的多线程协调工具CountDownLatch,semaphore,CyclicBarrier,ReadWrITeLock都是在多线程代码中使用比较多的工具类之一。掌握及理解这几个类的实现,对解决和理解多线程中复杂的业务状况有很重要的作用。毫不夸张的说,这几个类,是等同于解决多线程问的java.util包,实在有必要添加到程序员的工具箱里面。

此次文章,将分几篇总结及解读一下这些工具类的具体用法和范例,最后,希望可以再深入一点去理解这几个多线程工具的实现。

1. CountDownLatch(倒数锁)

CountDownLatch是一个常用的多线程协调工具:主要为协调一个或多个线程完成后,主线程进行某个操作的功能。

Latch原指门闩,CountDownLatch译为倒数锁倒是不太过分。可以理解为:使用主线程初始化一个有N个子锁的锁,任务开始的时,分配给N个线程每个线程持有一把钥匙,每个线程到某个状态后(一般为完成),可以使用线程持有的钥匙打开主线程持有的锁,直至所有N个锁都被打开,主线程才可以继续其他任务。

1.1 API

从API上看我们可以关注下面几个CountDownLatch提供了几个接口:

  1. 构造方法CountDownLatch(int)

构造方法十分简单,注入一个int,初始化倒数锁的大小。

  1. await()

等待所有锁被解开,该函数还有一个带等待时长及等待时间单位的重写await(long time, TimeUnit unit),用于避免过度的等待造成的死锁。

  1. countDown()

解锁方法,解开一个锁,知道持有的锁数量为0,则接触await的状态。

  1. getCount()

获取当前的剩余的锁的数量。

1.2 范例

在范例中,我们简单的使用一个主线程,发起若干个子线程,让子线程进行休眠的例子作为测试倒数,让各个子线程导数完通知解锁,主线程会被在所有子线程完成解锁后通知所有任务完成。

1.2.1 使用倒数锁前

App.java
  import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.logging.Logger;  public class App {      static Logger log = Logger.getAnonymousLogger();      public static void main(String[] args) {                  for (int index = 0; index < 10; index++) {             new Thread(new SuBThread(index, index)).start();         }          // 所有的线程都完成了         log.info("all thread finished");     }  } 
SubThread.java
  import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.logging.Logger;  public class SubThread implements Runnable {      PRivate int id;     private int waitSecond;      static Logger log = Logger.getAnonymousLogger();      public SubThread(int id, int waitSecond) {         this.id = id;         // 秒数*1000毫秒 = 实际等待毫秒数         this.waitSecond = waitSecond * 1000;     }      public void run() {         try {             log.info("Thread " + id + " started.");             // 让Thread再飞一会儿             Thread.sleep(waitSecond);              log.info("Thread " + id + " end.");             // 通知完成         } catch (InterruptedException e) {             log.config("error");         }     }  } 
运行结果

可以从结果中看到,所有的线程启动后,主线程就会立刻退出,子线程会在完成各自的任务后再退出。

Aug 09, 2018 6:43:22 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run INFO: Thread 3 started.  ... ...  Aug 09, 2018 6:43:22 PM online.tangbk.demo.thead.App main INFO: all thread finished Aug 09, 2018 6:43:22 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run INFO: Thread 8 started.  ... ...  Aug 09, 2018 6:43:31 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run INFO: Thread 9 end. 

1.2.2 使用倒数锁后

App.java
  import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.logging.Logger;  public class App {      static Logger log = Logger.getAnonymousLogger();      public static void main(String[] args) {          // 初始化10个线程的锁         CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(10);          for (int index = 0; index < 10; index++) {             // 将锁传给子线程             new Thread(new SubThread(index, index, cdl)).start();         }          try {             // 等待所有的锁被(倒数)释放             cdl.await();         } catch (InterruptedException e) {              e.printStackTrace();         }         // 所有的线程都完成了         log.info("all thread finished");     }  } 
SubThread.java
  import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.logging.Logger;  public class SubThread implements Runnable {      private int id;     private int waitSecond;     private CountDownLatch cdl;      static Logger log = Logger.getAnonymousLogger();      public SubThread(int id, int waitSecond, CountDownLatch cdl) {         this.id = id;         // 秒数*1000毫秒 = 实际等待毫秒数         this.waitSecond = waitSecond * 1000;         this.cdl = cdl;     }      public void run() {         try {             log.info("Thread " + id + " started.");             // 让Thread再飞一会儿             Thread.sleep(waitSecond);              cdl.countDown();             log.info("Thread " + id + " end.");             // 通知完成         } catch (InterruptedException e) {             log.config("error");         }     }  } 
运行结果

可以从结果中看到,所有的线程启动后,都会等到所有线程完成等待后才结束。

Aug 09, 2018 6:29:20 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run INFO: Thread 2 started. Aug 09, 2018 6:29:20 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run INFO: Thread 3 started. Aug 09, 2018 6:29:20 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run INFO: Thread 1 started. Aug 09, 2018 6:29:20 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run INFO: Thread 0 started.  ... ...  Aug 09, 2018 6:29:28 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run INFO: Thread 8 end. Aug 09, 2018 6:29:29 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run INFO: Thread 9 end. Aug 09, 2018 6:29:29 PM online.tangbk.demo.thead.App main INFO: all thread finished

1.3 CountDownLatch小结

CountDownLatch(倒数锁)适用于需要等待子线程完成后,统一进行操作的一些操作。更可以结合FutureTask的相关接口,取回子线程的结果,对结果统一搜集处理。

脚本宝典总结

以上是脚本宝典为你收集整理的Java多线程同步工具箱之CountDownLatch篇全部内容,希望文章能够帮你解决Java多线程同步工具箱之CountDownLatch篇所遇到的问题。

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