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CountDownLatch CountDownLatch的理解和使用

阿新 • • 發佈：2022-03-28

CountDownLatch的理解和使用

 

在筆者想要了解Thrift時候，找到一個博主寫的系統間通訊技術的架構設計，在瞭解和學習的過程中遇到很多小問題和基礎知識，自己還是不夠清楚，就查詢和總結下。

因為筆者也都是從網上找的一些資料，好的資料筆者都是自己收敲一遍，這樣覺得能夠加深下印象，引發更多的思考，畢竟很多時候筆者感覺自己都是七秒的記憶。

在第一篇文章中遇到了一個CountDownLatch同步計數器，當計數器數值減為0時，所有受其影響而等待的執行緒將會被啟用，這樣保證模擬併發請求的真實性。

CountDownLatch概念

CountDownLatch是一個同步工具類，用來協調多個執行緒之間的同步，或者說起到執行緒之間的通訊（而不是用作互斥的作用）。

CountDownLatch能夠使一個執行緒在等待另外一些執行緒完成各自工作之後，再繼續執行。使用一個計數器進行實現。計數器初始值為執行緒的數量。當每一個執行緒完成自己任務後，計數器的值就會減一。當計數器的值為0時，表示所有的執行緒都已經完成一些任務，然後在CountDownLatch上等待的執行緒就可以恢復執行接下來的任務。

CountDownLatch的用法

CountDownLatch典型用法：1、某一執行緒在開始執行前等待n個執行緒執行完畢。將CountDownLatch的計數器初始化為new CountDownLatch(n)，每當一個任務執行緒執行完畢，就將計數器減1 countdownLatch.countDown()，當計數器的值變為0時，在CountDownLatch上await()的執行緒就會被喚醒。一個典型應用場景就是啟動一個服務時，主執行緒需要等待多個元件載入完畢，之後再繼續執行。

CountDownLatch典型用法：2、實現多個執行緒開始執行任務的最大並行性。注意是並行性，不是併發，強調的是多個執行緒在某一時刻同時開始執行。類似於賽跑，將多個執行緒放到起點，等待發令槍響，然後同時開跑。做法是初始化一個共享的CountDownLatch(1)，將其計算器初始化為1，多個執行緒在開始執行任務前首先countdownlatch.await()，當主執行緒呼叫countDown()時，計數器變為0，多個執行緒同時被喚醒。

CountDownLatch的不足

CountDownLatch是一次性的，計算器的值只能在構造方法中初始化一次，之後沒有任何機制再次對其設定值，當CountDownLatch使用完畢後，它不能再次被使用。

 

CountDownLatch（倒計時計算器）使用說明

方法說明

public void countDown()

　　遞減鎖存器的計數，如果計數到達零，則釋放所有等待的執行緒。如果當前計數大於零，則將計數減少.

public boolean await(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException

　　使當前執行緒在鎖存器倒計數至零之前一直等待，除非執行緒被中斷或超出了指定的等待時間。如果當前計數為零，則此方法立刻返回true值。

　　如果當前計數大於零，則出於執行緒排程目的，將禁用當前執行緒，且在發生以下三種情況之一前，該執行緒將一直出於休眠狀態：

　　由於呼叫countDown()方法，計數到達零；或者其他某個執行緒中斷當前執行緒；或者已超出指定的等待時間。

  • 如果計數到達零，則該方法返回true值。
  • 如果當前執行緒，在進入此方法時已經設定了該執行緒的中斷狀態；或者在等待時被中斷，則丟擲InterruptedException，並且清除當前執行緒的已中斷狀態。
  • 如果超出了指定的等待時間，則返回值為false。如果該時間小於等於零，則該方法根本不會等待。

引數：

　　timeout-要等待的最長時間

　　unit-timeout 引數的時間單位

返回：

　　如果計數到達零，則返回true；如果在計數到達零之前超過了等待時間，則返回false

丟擲：

　　InterruptedException-如果當前執行緒在等待時被中斷

例子1：

　　主執行緒等待子執行緒執行完成在執行

package com.example.demo.CountDownLatchDemo;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * 主執行緒等待子執行緒執行完成再執行
 */
public class CountdownLatchTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);
        final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            Runnable runnable = new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println("子執行緒" + Thread.currentThread().getName() + "開始執行");
                        Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                        System.out.println("子執行緒"+Thread.currentThread().getName()+"執行完成");
                        latch.countDown();//當前執行緒呼叫此方法，則計數減一
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            service.execute(runnable);
        }

        try {
            System.out.println("主執行緒"+Thread.currentThread().getName()+"等待子執行緒執行完成...");
            latch.await();//阻塞當前執行緒，直到計數器的值為0
            System.out.println("主執行緒"+Thread.currentThread().getName()+"開始執行...");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

例子2：

　　百米賽跑，4名運動員選手到達場地等待裁判口令，裁判一聲口令，選手聽到後同時起跑，當所有選手到達終點，裁判進行彙總排名

package com.example.demo.CountDownLatchDemo;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class CountdownLatchTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        final CountDownLatch cdOrder = new CountDownLatch(1);
        final CountDownLatch cdAnswer = new CountDownLatch(4);
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            Runnable runnable = new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println("選手" + Thread.currentThread().getName() + "正在等待裁判釋出口令");
                        cdOrder.await();
                        System.out.println("選手" + Thread.currentThread().getName() + "已接受裁判口令");
                        Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                        System.out.println("選手" + Thread.currentThread().getName() + "到達終點");
                        cdAnswer.countDown();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            service.execute(runnable);
        }
        try {
            Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
            System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"即將釋出口令");
            cdOrder.countDown();
            System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"已傳送口令，正在等待所有選手到達終點");
            cdAnswer.await();
            System.out.println("所有選手都到達終點");
            System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"彙總成績排名");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        service.shutdown();
    }
}

 原文連結： https://blog.csdn.net/joenqc/article/details/76794356

　　　　　  https://www.cnblogs.com/tstd/p/4987935.html

在筆者想要了解Thrift時候，找到一個博主寫的系統間通訊技術的架構設計，在瞭解和學習的過程中遇到很多小問題和基礎知識，自己還是不夠清楚，就查詢和總結下。

因為筆者也都是從網上找的一些資料，好的資料筆者都是自己收敲一遍，這樣覺得能夠加深下印象，引發更多的思考，畢竟很多時候筆者感覺自己都是七秒的記憶。

在第一篇文章中遇到了一個CountDownLatch同步計數器，當計數器數值減為0時，所有受其影響而等待的執行緒將會被啟用，這樣保證模擬併發請求的真實性。

CountDownLatch概念

CountDownLatch是一個同步工具類，用來協調多個執行緒之間的同步，或者說起到執行緒之間的通訊（而不是用作互斥的作用）。

CountDownLatch能夠使一個執行緒在等待另外一些執行緒完成各自工作之後，再繼續執行。使用一個計數器進行實現。計數器初始值為執行緒的數量。當每一個執行緒完成自己任務後，計數器的值就會減一。當計數器的值為0時，表示所有的執行緒都已經完成一些任務，然後在CountDownLatch上等待的執行緒就可以恢復執行接下來的任務。

CountDownLatch的用法

CountDownLatch典型用法：1、某一執行緒在開始執行前等待n個執行緒執行完畢。將CountDownLatch的計數器初始化為new CountDownLatch(n)，每當一個任務執行緒執行完畢，就將計數器減1 countdownLatch.countDown()，當計數器的值變為0時，在CountDownLatch上await()的執行緒就會被喚醒。一個典型應用場景就是啟動一個服務時，主執行緒需要等待多個元件載入完畢，之後再繼續執行。

CountDownLatch典型用法：2、實現多個執行緒開始執行任務的最大並行性。注意是並行性，不是併發，強調的是多個執行緒在某一時刻同時開始執行。類似於賽跑，將多個執行緒放到起點，等待發令槍響，然後同時開跑。做法是初始化一個共享的CountDownLatch(1)，將其計算器初始化為1，多個執行緒在開始執行任務前首先countdownlatch.await()，當主執行緒呼叫countDown()時，計數器變為0，多個執行緒同時被喚醒。

CountDownLatch的不足

CountDownLatch是一次性的，計算器的值只能在構造方法中初始化一次，之後沒有任何機制再次對其設定值，當CountDownLatch使用完畢後，它不能再次被使用。

 

CountDownLatch（倒計時計算器）使用說明

方法說明

public void countDown()

　　遞減鎖存器的計數，如果計數到達零，則釋放所有等待的執行緒。如果當前計數大於零，則將計數減少.

public boolean await(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException

　　使當前執行緒在鎖存器倒計數至零之前一直等待，除非執行緒被中斷或超出了指定的等待時間。如果當前計數為零，則此方法立刻返回true值。

　　如果當前計數大於零，則出於執行緒排程目的，將禁用當前執行緒，且在發生以下三種情況之一前，該執行緒將一直出於休眠狀態：

　　由於呼叫countDown()方法，計數到達零；或者其他某個執行緒中斷當前執行緒；或者已超出指定的等待時間。

  • 如果計數到達零，則該方法返回true值。
  • 如果當前執行緒，在進入此方法時已經設定了該執行緒的中斷狀態；或者在等待時被中斷，則丟擲InterruptedException，並且清除當前執行緒的已中斷狀態。
  • 如果超出了指定的等待時間，則返回值為false。如果該時間小於等於零，則該方法根本不會等待。

引數：

　　timeout-要等待的最長時間

　　unit-timeout 引數的時間單位

返回：

　　如果計數到達零，則返回true；如果在計數到達零之前超過了等待時間，則返回false

丟擲：

　　InterruptedException-如果當前執行緒在等待時被中斷

例子1：

　　主執行緒等待子執行緒執行完成在執行

package com.example.demo.CountDownLatchDemo;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * 主執行緒等待子執行緒執行完成再執行
 */
public class CountdownLatchTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);
        final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            Runnable runnable = new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println("子執行緒" + Thread.currentThread().getName() + "開始執行");
                        Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                        System.out.println("子執行緒"+Thread.currentThread().getName()+"執行完成");
                        latch.countDown();//當前執行緒呼叫此方法，則計數減一
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            service.execute(runnable);
        }

        try {
            System.out.println("主執行緒"+Thread.currentThread().getName()+"等待子執行緒執行完成...");
            latch.await();//阻塞當前執行緒，直到計數器的值為0
            System.out.println("主執行緒"+Thread.currentThread().getName()+"開始執行...");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

例子2：

　　百米賽跑，4名運動員選手到達場地等待裁判口令，裁判一聲口令，選手聽到後同時起跑，當所有選手到達終點，裁判進行彙總排名

package com.example.demo.CountDownLatchDemo;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class CountdownLatchTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        final CountDownLatch cdOrder = new CountDownLatch(1);
        final CountDownLatch cdAnswer = new CountDownLatch(4);
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            Runnable runnable = new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println("選手" + Thread.currentThread().getName() + "正在等待裁判釋出口令");
                        cdOrder.await();
                        System.out.println("選手" + Thread.currentThread().getName() + "已接受裁判口令");
                        Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                        System.out.println("選手" + Thread.currentThread().getName() + "到達終點");
                        cdAnswer.countDown();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            service.execute(runnable);
        }
        try {
            Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
            System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"即將釋出口令");
            cdOrder.countDown();
            System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"已傳送口令，正在等待所有選手到達終點");
            cdAnswer.await();
            System.out.println("所有選手都到達終點");
            System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"彙總成績排名");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        service.shutdown();
    }
}

 原文連結： https://blog.csdn.net/joenqc/article/details/76794356

　　　　　  https://www.cnblogs.com/tstd/p/4987935.html

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