详解Java线程同步器CountDownLatch
作者:java小新人
这篇文章主要介绍了Java线程同步器CountDownLatch的相关资料,帮助大家更好的理解和学习Java,感兴趣的朋友可以了解下
Java程序有的时候在主线程中会创建多个线程去执行任务,然后在主线程执行完毕之前,把所有线程的任务进行汇总,以前可以用线程的join方法,但是这个方法不够灵活,我们可以使用CountDownLatch类,实现更优雅,而且使用线程池的话,可没有办法调用线程的join方法的呀!
一.简单使用CountDownLatch
直接使用线程:
package com.example.demo.study; import java.util.concurrent.CountDownLatch; public class Study0215 { //这里相当于新建一个初始值为2的计数器 private static volatile CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { new Thread(()->{ try { Thread.sleep(1000); System.out.println("线程一执行完毕"); } catch (Exception e) { }finally { //每调用这个方法计数器减一 countDownLatch.countDown(); } }).start(); new Thread(()->{ try { Thread.sleep(1000); System.out.println("线程二执行完毕"); } catch (Exception e) { }finally { countDownLatch.countDown(); } }).start(); System.out.println("两个线程已经全部启动"); //只要调用了这个方法之后,主线程会阻塞,直到计数器countDownLatch变成0就会返回 countDownLatch.await(); System.out.println("执行完毕"); } }
实际中尽量少直接操作线程,而是使用线程池:
package com.example.demo.study; import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class Study0215 { // 这里相当于新建一个初始值为2的计数器 private static volatile CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //创建线程池 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2); //将任务一丢进线程池 pool.submit(() -> { try { Thread.sleep(1000); System.out.println("线程一执行完毕"); } catch (Exception e) { } finally { // 每调用这个方法计数器减一 countDownLatch.countDown(); } }); //任务二丢进线程池 pool.submit(() -> { try { Thread.sleep(1000); System.out.println("线程二执行完毕"); } catch (Exception e) { } finally { countDownLatch.countDown(); } }); System.out.println("两个线程已经全部启动"); // 只要调用了这个方法之后,主线程会阻塞,直到计数器countDownLatch变成0就会返回 countDownLatch.await(); System.out.println("执行完毕"); } }
二.await方法
看下面的图,可以知道这个CountDownLatch类内部有个工具类Sync实现了AQS,然后CountDownLatch中的方法都是调用工具类Sync去操作的,emmm....跟前面说过的ReentrantLock类结构是一样的;
我们看看CountDownLatch构造器传递的数其实就是设置AQS中state的值:
//实际上调用把值传递给了Sync,也就是设置了AQS中的state public CountDownLatch(int count) { if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0"); this.sync = new Sync(count); } Sync(int count) { setState(count); }
我们再看看await方法:
//当前线程调用了await方法之后,当前线程就会给阻塞,直到以下两种情况: //1.其他线程调用了countDown方法将计数器减到0之后,该线程就返回了; //2.其他线程调用了当前的线程的中断方法,当前线程抛出异常InterruptedException public void await() throws InterruptedException { sync.acquireSharedInterruptibly(1); } public final void acquireSharedInterruptibly(int arg) throws InterruptedException { //当前线程被中断就抛出异常 if (Thread.interrupted()) throw new InterruptedException(); //查看计数器中的值是不是0,不过不是0,就进入AQS等待队列等待; if (tryAcquireShared(arg) < 0) doAcquireSharedInterruptibly(arg); } protected int tryAcquireShared(int acquires) { return (getState() == 0) ? 1 : -1; }
三.countDown方法
public void countDown() { sync.releaseShared(1); } public final boolean releaseShared(int arg) { //tryReleaseShared方法返回false,说明当前计数器的值减一成功 //返回true,说明计数器的值此时为0,那就要唤醒因为调用了CountDownLatch而阻塞的线程 if (tryReleaseShared(arg)) { doReleaseShared(); return true; } return false; } protected boolean tryReleaseShared(int releases) { //一个无限循环 for (;;) { //获取state的值 int c = getState(); //如果state为0,返回false if (c == 0) return false; //否则就把state减一然后用CAS更新到state int nextc = c-1; if (compareAndSetState(c, nextc)) return nextc == 0; } }
四.getState方法
这个方法获取计数器的值,其实就是获取AQS中的state的值;
int getCount() { return getState(); } protected final int getState() { return state; }
其实CountDownLatch比较容易,功能和Thread的join方法一样,只不过更灵活,基于AQS实现,在初始化的时候设置state的值,当线程调用CountDownLatch的await方法的时候,当前线程就会被丢到AQS的阻塞队列挂起;然后当其他线程调用了countDown方法,其实就是将state减一,当state等于0的时候,就会唤醒所有因为调用await方法而阻塞的线程;
以上就是详解Java线程同步器CountDownLatch的详细内容,更多关于Java CountDownLatch的资料请关注脚本之家其它相关文章!
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