Java多線程之同步工具類CountDownLatch
前言:
CountDownLatch
是一個(gè)同步工具類,它允許一個(gè)或多個(gè)線程一直等待,直到其他線程執(zhí)行完后再執(zhí)行。例如,應(yīng)用程序的主線程希望在負(fù)責(zé)啟動(dòng)框架服務(wù)的線程已經(jīng)啟動(dòng)所有框架服務(wù)之后執(zhí)行。
1 CountDownLatch主要方法
void await():如果當(dāng)前count
大于0,當(dāng)前線程將會(huì)wait,直到count等于0或者中斷。 PS:當(dāng)count
等于0的時(shí)候,再去調(diào)用await()
,
線程將不會(huì)阻塞,而是立即運(yùn)行。后面可以通過(guò)源碼分析得到。
boolean await(long timeout, TimeUnit unit):使當(dāng)前線程在鎖存器倒計(jì)數(shù)至零之前一直等待,除非線程被中斷或超出了指定的等待時(shí)間。
void countDown(): 遞減鎖存器的計(jì)數(shù),如果計(jì)數(shù)到達(dá)零,則釋放所有等待的線程。
long getCount() :獲得計(jì)數(shù)的數(shù)量
2 CountDownLatch使用例子
public class CountDownLatchTest { private static final int N = 4; public static void main(String[] args) { final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(4); for(int i=0;i<N;i++) { new Thread(){ public void run() { try { System.out.println("子線程"+Thread.currentThread().getName()+"正在執(zhí)行"); Thread.sleep(3000); System.out.println("子線程"+Thread.currentThread().getName()+"執(zhí)行完畢"); latch.countDown(); System.out.println("剩余計(jì)數(shù)"+latch.getCount()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }; }.start(); } try { System.out.println("等待"+N+"個(gè)子線程執(zhí)行完畢..."); latch.await(); System.out.println(N+"個(gè)子線程已經(jīng)執(zhí)行完畢"); System.out.println("繼續(xù)執(zhí)行主線程"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
子線程Thread-1正在執(zhí)行
子線程Thread-3正在執(zhí)行
子線程Thread-2正在執(zhí)行
等待4個(gè)子線程執(zhí)行完畢...
子線程Thread-0正在執(zhí)行
子線程Thread-3執(zhí)行完畢
子線程Thread-2執(zhí)行完畢
剩余計(jì)數(shù)2
子線程Thread-1執(zhí)行完畢
剩余計(jì)數(shù)1
子線程Thread-0執(zhí)行完畢
剩余計(jì)數(shù)3
剩余計(jì)數(shù)0
4個(gè)子線程已經(jīng)執(zhí)行完畢
繼續(xù)執(zhí)行主線程
3 CountDownLatch源碼分析
CountDownLatch
是通過(guò)計(jì)數(shù)器的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),計(jì)數(shù)器的初始值為線程的數(shù)量。每當(dāng)一個(gè)線程完成了自己的任務(wù)之后,就會(huì)對(duì)計(jì)數(shù)器減1,當(dāng)計(jì)數(shù)器的值為0時(shí),表示所有線程完成了任務(wù),此時(shí)等待在閉鎖上的線程才繼續(xù)執(zhí)行,從而達(dá)到等待其他線程完成任務(wù)之后才繼續(xù)執(zhí)行的目的。
構(gòu)造函數(shù)
public CountDownLatch(int count) { if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0"); this.sync = new Sync(count); }
通過(guò)傳入一個(gè)數(shù)值來(lái)創(chuàng)建一個(gè)CountDownLatch
,數(shù)值表示線程可以從等待狀態(tài)恢復(fù),countDown
方法必須被調(diào)用的次數(shù)
countDown方法
public void countDown() { sync.releaseShared(1); }
線程調(diào)用此方法對(duì)count
進(jìn)行減1。當(dāng)count
本來(lái)就為0,此方法不做任何操作,當(dāng)count
比0大,調(diào)用此方法進(jìn)行減1,當(dāng)new count
為0,釋放所有等待當(dāng)線程。
countDown方法的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)
/** * Decrements the count of the latch, releasing all waiting threads if * the count reaches zero. * * <p>If the current count is greater than zero then it is decremented. * If the new count is zero then all waiting threads are re-enabled for * thread scheduling purposes. * * <p>If the current count equals zero then nothing happens. */ public void countDown() { sync.releaseShared(1); } public final boolean releaseShared(int arg) { if (tryReleaseShared(arg)) { doReleaseShared();//釋放所有正在等待的線程節(jié)點(diǎn) return true; } return false; } protected boolean tryReleaseShared(int releases) { // Decrement count; signal when transition to zero for (;;) { int c = getState(); if (c == 0) return false; int nextc = c-1; if (compareAndSetState(c, nextc)) return nextc == 0; } } private void doReleaseShared() { for (;;) { Node h = head; if (h != null && h != tail) { int ws = h.waitStatus; if (ws == Node.SIGNAL) { if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0)) continue; // loop to recheck cases unparkSuccessor(h); } else if (ws == 0 && !compareAndSetWaitStatus(h, 0, Node.PROPAGATE)) continue; // loop on failed CAS } if (h == head) // loop if head changed break; } }
await方法
(1)不帶參數(shù)
public void await() throws InterruptedException { sync.acquireSharedInterruptibly(1); }
調(diào)用此方法時(shí),當(dāng)count
為0,直接返回true
,當(dāng)count
比0大,線程會(huì)一直等待,直到count
的值變?yōu)?,或者線程被中斷(interepted,此時(shí)會(huì)拋出中斷異常)。
(2)帶參數(shù)
public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { return sync.tryAcquireSharedNanos(1, unit.toNanos(timeout)); }
調(diào)用此方法時(shí),當(dāng)count
為0,直接返回true
,當(dāng)count
比0大,線程會(huì)等待一段時(shí)間,等待時(shí)間內(nèi)如果count
的值變?yōu)?,返回true
;當(dāng)超出等待時(shí)間,返回false
;或者等待時(shí)間內(nèi)線程被中斷,此時(shí)會(huì)拋出中斷異常。
await()方法的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)
public void await() throws InterruptedException { sync.acquireSharedInterruptibly(1); }
具體如下:
- 1、檢測(cè)中斷標(biāo)志位
- 2、調(diào)用
tryAcquireShared
方法來(lái)檢查AQS標(biāo)志位state
是否等于0,如果state
等于0,則說(shuō)明不需要等待,立即返回,否則進(jìn)行3 - 3、調(diào)用
doAcquireSharedInterruptibly
方法進(jìn)入AQS同步隊(duì)列進(jìn)行等待,并不斷的自旋檢測(cè)是否需要喚醒
public final void acquireSharedInterruptibly(int arg) throws InterruptedException { if (Thread.interrupted()) throw new InterruptedException(); if (tryAcquireShared(arg) < 0) doAcquireSharedInterruptibly(arg); } /* 函數(shù)功能:根據(jù)AQS的狀態(tài)位state來(lái)返回值, 如果為state=0,返回 1 如果state=1,則返回-1 */ protected int tryAcquireShared(int acquires) { return (getState() == 0) ? 1 : -1; } /** * Acquires in shared interruptible mode. * @param arg the acquire argument */ private void doAcquireSharedInterruptibly(int arg) throws InterruptedException { final Node node = addWaiter(Node.SHARED); boolean failed = true; try { for (;;) { final Node p = node.predecessor(); if (p == head) { int r = tryAcquireShared(arg); if (r >= 0) {//如果大于零,則說(shuō)明需要喚醒 setHeadAndPropagate(node, r); p.next = null; // help GC failed = false; return; } } if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) && parkAndCheckInterrupt()) throw new InterruptedException(); } } finally { if (failed) cancelAcquire(node); } }
4 CountDownLatch和CyclicBarrier區(qū)別
CountDownLatch
和CyclicBarrier
都能夠?qū)崿F(xiàn)線程之間的等待,只不過(guò)它們側(cè)重點(diǎn)不同:
CountDownLatch
一般用于某個(gè)線程A等待若干個(gè)其他線程執(zhí)行完任務(wù)之后,它才執(zhí)行;CyclicBarrier
一般用于一組線程互相等待至某個(gè)狀態(tài),然后這一組線程再同時(shí)執(zhí)行;
CountDownLatch
是不能夠重用的,而CyclicBarrier
是可以重用的。
到此這篇關(guān)于Java多線程之同步工具類CountDownLatch的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java多線程 CountDownLatch內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
- java并發(fā)包中CountDownLatch和線程池的使用詳解
- java并發(fā)使用CountDownLatch在生產(chǎn)環(huán)境翻車剖析
- java線程并發(fā)控制同步工具CountDownLatch
- Java中CyclicBarrier和CountDownLatch的用法與區(qū)別
- Java實(shí)現(xiàn)限定時(shí)間CountDownLatch并行場(chǎng)景
- java多線程CountDownLatch與線程池ThreadPoolExecutor/ExecutorService案例
- java并發(fā)包工具CountDownLatch源碼分析
相關(guān)文章
SpringCloud hystrix服務(wù)降級(jí)概念介紹
什么是服務(wù)降級(jí)?當(dāng)服務(wù)器壓力劇增的情況下,根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)情況及流量,對(duì)一些服務(wù)和頁(yè)面有策略的不處理或換種簡(jiǎn)單的方式處理,從而釋放服務(wù)器資源以保證核心交易正常運(yùn)作或高效運(yùn)作2022-09-09Java如何利用Socket進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫
這篇文章主要介紹了Java如何利用Socket進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2021-10-10Kotlin基礎(chǔ)教程之函數(shù)定義與變量聲明
這篇文章主要介紹了Kotlin基礎(chǔ)教程之函數(shù)定義與變量聲明的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下2017-05-05SpringMVC Controller解析ajax參數(shù)過(guò)程詳解
這篇文章主要介紹了SpringMVC Controller解析ajax參數(shù)過(guò)程詳解,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下2020-07-07Java使用阻塞隊(duì)列控制線程通信的方法實(shí)例詳解
這篇文章主要介紹了Java使用阻塞隊(duì)列控制線程通信的方法,結(jié)合實(shí)例形式詳細(xì)分析了java使用阻塞隊(duì)列控制線程通信的相關(guān)原理、方法及操作注意事項(xiàng),需要的朋友可以參考下2019-09-09關(guān)于struts2中Action名字的大小寫問(wèn)題淺談
這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于struts2中Action名字大小寫問(wèn)題的相關(guān)資料,文中介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面跟著小編一起來(lái)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧。2017-06-06