Java多线程拾遗(五) 使用CountDownLatch同步线程

CountDownLatch 是什么？

先看看CountDownLatch源码注释第一行给出的定义。

让一个或多个线程等待，直到在其他线程中执行的一组操作完成的同步辅助程序

我们在编码中很多时候需要多线程来提高效率，而有时候我们需要让一个或一些线程完成一些任务后，再继续向下执行代码，而CountDownLatch作为一个同步工具类，能够满足这样的需求。

CountDownLatch能够使一个线程在等待另外一些线程都完成各自工作之后，再继续执行。使用一个计数器进行实现。计数器初始值为线程的数量。当每一个线程完成自己任务后，计数器的值就会减一。当计数器的值为0时，表示所有的线程都已经完成一些任务，然后在CountDownLatch上等待的线程就可以恢复执行接下来的任务。

CountDownLatch的用法

该类下的方法并不多。

构造函数

参数为int类型，即计数器的"初始数"

public CountDownLatch(int count) {if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");this.sync = new Sync(count);}

await()

该方法可以让当前线程阻塞，直到计数器的"初始数"变为0

public void await() throws InterruptedException {sync.acquireSharedInterruptibly(1);}

下面这个方法为await的重写，timeout为超时时间，第二个为时间单位。

public boolean await(long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException {return sync.tryAcquireSharedNanos(1, unit.toNanos(timeout));}

countDown方法

让计数器的数减一

  public void countDown() {sync.releaseShared(1);}

getCount()

获取当前计数器的数值。

 public long getCount() {return sync.getCount();}

toString()

便于输出而重写的toString方法

 public String toString() {return super.toString() + "[Count = " + sync.getCount() + "]";}

CountDownLatch典型场景：

1、某一线程在开始运行前等待n个线程执行完毕。
将CountDownLatch的计数器初始化，new CountDownLatch(n)。

每当一个任务线程执行完毕，就通过countDown()方法将计数器减1 ，当计数器的值变为0时，在CountDownLatch上await()的线程就会被唤醒。

一个典型应用场景就是启动一个服务时，主线程需要等待多个组件加载完毕，之后再继续执行。

/*** @author 阳光大男孩！！！*/
public class CountDownLatchDemo {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {// 初始计数为5CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5);for (int i = 0; i < 5 ; i++) {new Thread(() -> {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行任务...");System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");// 执行完毕，计数器-1countDownLatch.countDown();},String.valueOf(i)).start();}// 阻塞，直到计数器为0countDownLatch.await();System.out.println("可算执行完了...");}
}

可以看到，当所有的线程完成各自的工作时，await()方法才会停止阻塞，继续向下执行。

2、实现多个线程开始执行任务的最大并行性。注意是并行性，不是并发，强调的是多个线程在某一时刻同时开始执行。类似于赛跑，将多个线程放到起点，等待发令枪响，然后同时开跑。

做法是初始化一个共享的CountDownLatch(1)，将其计算器初始化为1，多个线程在开始执行任务前首先countdownlatch.await()，当主线程调用countDown()时，计数器变为0，这里的主线程就是发令枪，多个线程同时被唤醒。

CountDownLatch的不足

从前面方法的分析中可以看出，由于计算器的值只能在构造方法中初始化一次，所以CountDownLatch是一次性的，之后没有任何机制再次对其设置值，当CountDownLatch使用完毕后，它不能再次被使用。

参考博客

https://www.cnblogs.com/Lee_xy_z/p/10470181.html