java并發(fā)包中CountDownLatch和線程池的使用詳解

更新時間：2021年02月18日 10:58:24 作者：chen_yuxi

這篇文章主要介紹了java并發(fā)包中CountDownLatch和線程池的使用詳解，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧

1.CountDownLatch

現在做的這個華為云TaurusDB比賽中，參考的之前參加過阿里的PolarDB大賽的兩個大佬的代碼，發(fā)現都有用到CountDownLatch這個類，之前看代碼的時候也看過，但是沒有搞得很明白，自己寫也寫不出來，在此自己先學習一下。

字面理解：CountDownLatch:數量減少的門栓。

創(chuàng)建這樣一個門栓

CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(count);

參數：count，門栓的計數次數。

在所有線程執(zhí)行完成之前，調用countDownLatch.await()阻塞主線程。

每當一個線程執(zhí)行完一個指定動作之后，count就會減少1，當count等于0時，主線程不再阻塞，開始繼續(xù)執(zhí)行下面的代碼，當count大于0時，主線程一直阻塞，等待count變?yōu)?。每個線程動作執(zhí)行結束后，執(zhí)行countDownLatch.countDown()，這個門栓的count減一。

int ThreadNum = 16;
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(ThreadNum);
for(int i = 0; i < ThreadNum ; i++){
 final int finalI = i;
 new Thread(() -> {
  int n = 0;
  System.out.println("線程應該做的事情");
  while(n < 10){
   n++;
  }
  countDownLatch.countDown();
 }).start();
}
try{
 countDownLatch.await();
}catch(InterruptedException e){
 logger.infor("InterruptedException!!");
}

2.線程池

其實線程池之前的ipv6的項目里用過，但是也忘記得差不多了，復習一下。

線程在創(chuàng)建和關閉時都需要花費時間，如果為每一個小的任務都創(chuàng)建一個線程，可能創(chuàng)建和銷毀線程所用的時間會多于該線程真實工作所消耗的時間，就會得不償失。除了時間，空間也需要考慮，線程本身也是要占用內存空間的，大量的線程會食用過多的內存資源，可能會造成OOM。另外在回收時，大量的線程會延長GC的停頓時間。

因此在生產環(huán)境中使用線程必須對其加以控制和管理

使用線程池之后，創(chuàng)建線程變成了從線程池中獲得空閑的線程，關閉線程變成了歸還線程給線程池。

通過ThreadPoolExecutor可以創(chuàng)建一個線程池，ThreadPoolExecutor實現了Executors接口。

舉個栗子：

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class ThreadPoolTest {
 public static void main(String[] args) {
  ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(10,20,60, 
    TimeUnit.SECOUNDS,new ArrayBlockingQueue<Runnable>(15000),new ThreadFactory(){
   private AtomicInteger threadId = new AtomicInteger(0);
   @Override
   public Thread newThread(Runnable r){
    Thread thread = new Thread(r);
    thread.setDaemon(true);
    String prefix = "thread-";
    thread.setName(prefix+threadId.incrementAndGet());
    return thread;
   } 
  });
 }
}

這樣就創(chuàng)建了一個線程池。參數依次解釋：

corePoolSize:指定了線程池中線程的數量，線程池中可以有10個存活的線程

maximumPoolSize:指定了線程池中最大的線程數，線程池中最多能有20個存活的線程

keepAliveTime：當線程池中的數量超過corePoolSize時，這些線程在多長時間會被銷毀，60s

unit:keepAliveTime的單位

workQueue:任務隊列，被提交但是沒有被執(zhí)行的任務存在的地方。他是一個BlockingQueue<Runnable>接口的對象。

threadFactory:線程工廠，你想創(chuàng)建什么樣子的線程

重點說一下workQueue:

根據隊列的功能分類，可以使用以下幾種BlockingQueue接口

補充：Java中CountDownLatch，CyclicBarrier以及Semaphore的使用場景

Java并發(fā)包中提供了很多有用的工具類來幫助開發(fā)者進行并發(fā)編程，今天我就來說說CountDownLatch，CyclicBarrier以及Semaphore這三個的用法和使用場景。

1.CountDownLatch使用場景和用法

CountDownLatch一般是用于某個線程等待其他線程執(zhí)行完之后，它才能執(zhí)行。例如一家人在等待爸爸媽媽回家，才能進行晚宴，示例代碼如下：

public class CountDownLatchTest {
 
 public static void main(String[] args) throws Exception {
  final CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(2);
  new Thread(){
   public void run() {
    try {
     System.out.println("等待老爸回家...");
     Thread.sleep(5000);
     cdl.countDown();
    } catch (InterruptedException e) {
     e.printStackTrace();
    }
    
   };
  }.start();
  
  new Thread(){
   public void run() {
    try {
     System.out.println("等待老媽回家...");
     Thread.sleep(5000);
     cdl.countDown();
    } catch (InterruptedException e) {
     e.printStackTrace();
    }
   };
  }.start();
  
  cdl.await();
  System.out.println("老爸老媽回來了...");
  System.out.println("晚宴開始了...");
 }
 
}

2.CyclicBarrier（柵欄）使用場景和用法

CyclicBarrier一般是一組線程等待至某個狀態(tài)，然后這一組線程才能同時執(zhí)行（感覺跟CountDownLatch有點類似啊，不過仔細想想還是有差別的，感覺容易混淆）。

代碼示例如下：

public class CyclicBarrierTest {
 
 public static void main(String[] args) {
  int count = 3;
  CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(count, new Runnable() {
   @Override
   public void run() {
    //此處所有線程都調用了await方法之后，會走到這里
    System.out.println("所有線程操作完成之后都調用了await方法");
   }
  });
  
  for(int i=0;i<count;i++){
   new WriteLogHandler(cb).start();
  }
 }
 
 static class WriteLogHandler extends Thread{
  
  private CyclicBarrier cb = null;
  
  public WriteLogHandler(CyclicBarrier cb) {
   this.cb = cb;
  }
  
  @Override
  public void run() {
   try {
    System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + "開始寫日志");
    Thread.sleep(2000);
    System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + "寫日志結束，等待其他線程");
    cb.await();
    
    System.out.println("所有線程寫日志數據結束，繼續(xù)其他操作");
   } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
   }
  }
 }
 
}

3.Semaphore（信號量）使用場景和用法

Semaphore類似鎖的用法，用于控制對某資源的訪問權限，示例代碼如下：
public class SemaphoreTest {
 
 public static void main(String[] args) {
  ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
  final Semaphore semaphore = new Semaphore(5);
  
  for(int i=0;i<10;i++){
   final int num = i;
   executor.execute(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
     try {
      semaphore.acquire();
      System.out.println("正在執(zhí)行任務" + num);
      Thread.sleep((long)Math.random() * 1000);
      System.out.println("任務" + num + "執(zhí)行結束");
      semaphore.release();
     } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
     }
    }
   });
  }
  executor.shutdown();
 }
 
}

以上就是這三個并發(fā)工具類的使用場景和示例，僅為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教。歡迎大家一起交流。

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