Java 併發專題 :閉鎖 CountDownLatch 之一家人一起吃個飯
原文地址:http://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/26626391
每天起早貪黑的上班,父母每天也要上班,話說今天定了個飯店,一家人一起吃個飯,通知大家下班去飯店集合。假設:3個人在不同的地方上班,必須等到3個人到場才能吃飯,用程式如何實現呢?
public class Test1 { /** * 模擬爸爸去飯店 */ public static void fatherToRes() { System.out.println("爸爸步行去飯店需要3小時。"); } /** * 模擬媽媽去飯店 */ public static void motherToRes() { System.out.println("媽媽擠公交去飯店需要2小時。"); } /** * 模擬我去飯店 */ public static void meToRes() { System.out.println("我乘地鐵去飯店需要1小時。"); } /** * 模擬一家人到齊了 */ public static void togetherToEat() { System.out.println("一家人到齊了,開始吃飯"); } public static void main(String[] args) { fatherToRes(); motherToRes(); meToRes(); togetherToEat(); } }
輸出結果:
爸爸步行去飯店需要3小時。
媽媽擠公交去飯店需要2小時。
我乘地鐵去飯店需要1小時。
一家人到齊了,開始吃飯
看似實現了,但是吃個飯,光匯合花了6個小時,第一個到的等了3個小時;話說回來,大家下班同時往飯店聚集,怎麼也是個並行的過程,於是不用我說,大家肯定都行想到使用多執行緒,於是作為一名資深屌絲程式猿,開始改造我們的程式碼:
public static void main(String[] args) { new Thread() { public void run() { fatherToRes(); }; }.start(); new Thread() { public void run() { motherToRes(); }; }.start(); new Thread() { public void run() { meToRes(); }; }.start(); togetherToEat(); }
直接啟動了3個執行緒,但是執行結果貌似也不對:
一家人到齊了,開始吃飯
我乘地鐵去飯店需要1小時。
媽媽擠公交去飯店需要2小時。
爸爸步行去飯店需要3小時。
一個都沒到,就開始吃飯了,,,(為了更好的顯示,我在每個方法中休息了一段時間,模擬到達飯店的過程)。還是不行,那就繼續完善:
private static volatile int i = 3; public static void main(String[] args) { new Thread() { public void run() { fatherToRes(); i--; }; }.start(); new Thread() { public void run() { motherToRes(); i--; }; }.start(); new Thread() { public void run() { meToRes(); i--; }; }.start(); while (i != 0); togetherToEat(); }
我們定義了一個volatile修飾的int型別變數,初始值為3,當為0時代表一家人齊了,於是我們在主執行緒使用了一個忙等,一直等待所有人到達,這次效果看起來不錯哦:
我乘地鐵去飯店需要1小時。
媽媽擠公交去飯店需要2小時。
爸爸步行去飯店需要3小時。
一家人到齊了,開始吃飯
但是,忙等這樣的程式碼對於CPU的消耗太巨大了,我們需要更好的實現方式。順便說一下volatile,為什麼我們用volatile修飾 i 呢, 因為當多個執行緒操作同一個變數時,為了保證變數修改對於其他執行緒的可見性,必須使用同步,volatile對於可見性的實現是個不錯的選擇,但是我們程式碼中的 i – 也有可能因為併發造成一定的問題,畢竟i–不是原子操作,正常最好使用同步塊或者AtomicLong.decrementAndGet()實現–。
說了這麼多,標題上的CountLatchDown竟然沒出現,所以最終版,必須讓這哥們出來亮相了:
private static CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
public static void main(String[] args) throws InterruptedException
{
new Thread()
{
public void run()
{
fatherToRes();
latch.countDown();
};
}.start();
new Thread()
{
public void run()
{
motherToRes();
latch.countDown();
};
}.start();
new Thread()
{
public void run()
{
meToRes();
latch.countDown();
};
}.start();
latch.await();
togetherToEat();
}
輸出結果:
我乘地鐵去飯店需要1小時。
媽媽擠公交去飯店需要2小時。
爸爸步行去飯店需要3小時。
一家人到齊了,開始吃飯
避免使用忙等,我們使用了CountDowmLatch 實現了我們的需求。下面具體介紹一下這個哥們:
Latch閉鎖的意思,是一種同步的工具類。類似於一扇門:在閉鎖到達結束狀態之前,這扇門一直是關閉著的,不允許任何執行緒通過,當到達結束狀態時,這扇門會開啟並允許所有的執行緒通過。且當門打開了,就永遠保持開啟狀態。
作用:可以用來確保某些活動直到其他活動都完成後才繼續執行。
使用場景:
1、例如我們上例中所有人都到達飯店然後吃飯;
2、某個操作需要的資源初始化完畢
3、某個服務依賴的執行緒全部開啟等等…
CountDowmLatch是一種靈活的閉鎖實現,包含一個計數器,該計算器初始化為一個正數,表示需要等待事件的數量。countDown方法遞減計數器,表示有一個事件發生,而await方法等待計數器到達0,表示所有需要等待的事情都已經完成。