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(); } }