摘要

本文主要介绍Java多线程并发中闭锁(Latch)的基本概念、原理、示例代码、应用场景，通过学习，可以掌握多线程并发时闭锁(Latch)的使用方法。

概念

“闭锁”就是指一个被锁住了的门将线程a挡在了门外(等待执行)，只有当门打开后(其他线程执行完毕)，门上的锁才会被打开，a才能够继续执行。

闭锁(Latch)，目的是使多个线程在完成各自任务后，才会打开继续执行后面的任务，否则一直等待。

计数器闭锁(CountDownLatch)是一个同步工具类， 可以用来协调多个线程的执行时间，允许一个或多个线程等待某个事件的发生。

CountDownLatch有个正数的计数器，countDown(); 对计数器做减法操作，await(); 等待计数器等于0。所有await的线程都会阻塞，直到计数器为0或者等待线程中断或者超时。

例如， 可以让a线程在其他线程运行完毕后再执行。如果其他线程没有执行完毕，则a线程就会一直等待。

原理分析

CountDownLatch的实现原理：

1、CountDownLatch在创建时， 会指定一个计数器，表示等待线程的执行数量(比如，3就表示当3个线程执行完毕后，再结束闭锁，使a能够继续执行)；

2、 其他每个线程在各自执行完毕时， 分别调用一次countDown())方法，用来递减计数器， 表示有一个线程已经执行完毕了；这时， 线程a可以调用await()方法， 用来等待计数器的值为0。

3、如果计数器的值大于0， 那么await()方法会一直阻塞， 直到计数器为0时，线程a才会继续执行；

4、如果线程a一直无法等到计数器为0，则会显示等待超时，当然也可以在线程a等待时，通过程序中断等待。

示例代码

在Java中， 可以使用CountDownLatch实现多线程闭锁，具体实现代码如下：

public class JavaLearnsCountDownLatch {

public static void main(String[] args) {

//计数器为8

CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(8);

//将CountDownLatch对象传递到线程的run()方法中，当每个线程执行完毕run()后就将计数器减1

MyThread myThread = new MyThread(countDownLatch);

long start = System.currentTimeMillis();

//创建8个线程，并执行

for (int i = 0; i <8; i++) {

new Thread(myThread).start();

}

try {

//主线程(main)等待：等待的计数器为0；即当CountDownLatch中的计数器为0时，Main线程才会继续执行。

countDownLatch.await();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

long end = System.currentTimeMillis();

System.out.println("耗时：" + (end - start));

}

}

class MyThread implements Runnable {

private CountDownLatch latch;

public MyThread(CountDownLatch latch) {

this.latch = latch;

}

@Override

public void run() {

try {

Thread.sleep(5000);

}catch (InterruptedException e){

e.printStackTrace();

}

finally {

latch.countDown();//每个子线程执行完毕后，触发一次countDown()，即计数器减1

}

}

}

应用场景

1、确保某个计算，在其需要的所有资源都准备就绪后再执行，比如：要计算某个工程材料的合价，要知道材料的单价和工程量后，才能执行材料合价计算。

2、确保某个服务，在其依赖的所有其他服务都已经启动后再启动。

3、确保某个任务，在所有参与者都准备就绪后再执行，比如：线上上课，在全班30个同学都全部上线后，老师才能开始上课。

我是一名码龄10年的程序员，在这里会分享实在干货，让你少走弯路，成就精彩人生。