前言：

項(xiàng)目中我們經(jīng)常會(huì)遇到有時(shí)候需要等待其他線程完成任務(wù)后，主線程才能執(zhí)行其他任務(wù)，那么我們將如何實(shí)現(xiàn)呢？

Join 解決方案

join 的工作原理是,檢查thread是否存活，如果存活則讓當(dāng)前線程永遠(yuǎn)wait，直到 thread線程終止，線程的 notifyAll才會(huì)被調(diào)用。

具體實(shí)現(xiàn)

public class JoinAThread extends Thread
{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + 
                " 線程開(kāi)始");
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
         System.out.println( Thread.currentThread().getName() + 
                " 線程執(zhí)行完畢");
    }
}

public class JoinBThread extends Thread
{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + 
                " 線程開(kāi)始");
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
         System.out.println( Thread.currentThread().getName() + 
                " 線程執(zhí)行完畢");
    }
}

public class JoinTest
{
   public static void main(String[] args) throws InterruptedException
{
       JoinAThread joinA =new JoinAThread();
       Thread threadA =new Thread(joinA,"線程A");

       JoinBThread joinB =new JoinBThread();
       Thread threadB =new Thread(joinB,"線程B");
       threadA.start();
       threadB.start();
       threadA.join();
       threadB.join();

       System.out.println("子線程執(zhí)行完成了，主線程"+Thread.currentThread().getName()+"開(kāi)始執(zhí)行了");
     }
}

執(zhí)行結(jié)果

從結(jié)果中，我們可以看出只有子線程執(zhí)行完成了，主線程才開(kāi)始執(zhí)行。join的實(shí)現(xiàn)我們需要每個(gè)線程進(jìn)行join，如果存在多個(gè)線程，那么寫(xiě)起來(lái)會(huì)比較的繁瑣，那么又沒(méi)更新優(yōu)化的方案了，答案是JUC下面的工具類CountDownLatch，也能完成同樣的功能。

CountDownLatch 解決方案

具體實(shí)現(xiàn)

public class CountDownLatchTest
{
    private static Logger logger =LoggerFactory.getLogger(CountDownLatchTest.class);
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    {
        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
        final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10);
        for (int i = 1; i <= 10; i++){
            exec.execute(() -> {
                try {
                    invokeServiec();
                } catch (InterruptedException e) 
                {
                    logger.info("invoce service error",e);
                }
                finally 
                {
                    //計(jì)數(shù)器減一
                    countDownLatch.countDown();
                }
            });
        }
        countDownLatch.await();
        logger.info("所有的子線程執(zhí)行完成,主線程"+Thread.currentThread().getName()+"開(kāi)始執(zhí)行");
    }

    private static void invokeServiec() throws InterruptedException
    {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+",開(kāi)始執(zhí)行任務(wù)");
        Thread.sleep(300);
    }
}

說(shuō)明：CountDownLatch中有兩個(gè)方法一個(gè)是await()方法，調(diào)用這個(gè)方法的線程會(huì)被阻塞，另外一個(gè)是countDown() 方法，調(diào)用此方法會(huì)使計(jì)數(shù)器減一，當(dāng)計(jì)數(shù)器的值為0時(shí),調(diào)用await()方法被阻塞的線程才會(huì)被喚醒。

執(zhí)行結(jié)果：

原理說(shuō)明

CountDownLatch 是一個(gè)計(jì)數(shù)器閉鎖，通過(guò)它可以完成類似于阻塞當(dāng)前線程的功能，即：一個(gè)線程或多個(gè)線程一直等待，直到其他線程執(zhí)行的操作完成。

基本原理

CountDownLatch

CountDownLatch內(nèi)部定義計(jì)數(shù)器和一個(gè)隊(duì)列。當(dāng)計(jì)數(shù)器的值遞減為0之前，阻塞隊(duì)列里面的線程處于掛起狀態(tài)，當(dāng)計(jì)數(shù)器遞減到0時(shí)會(huì)喚醒阻塞隊(duì)列所有線程，計(jì)數(shù)器是一個(gè)標(biāo)志，可以表示一個(gè)任務(wù)一個(gè)線程，也可以表示一個(gè)倒計(jì)時(shí)器。

常用的方法

countDown:用于使計(jì)數(shù)器減一，其一般是執(zhí)行任務(wù)的線程調(diào)用. await: 使用線程處于等待狀態(tài)，其一般是主線程調(diào)用.

countDown

countDown實(shí)現(xiàn)方法如下：

說(shuō)明：sync是一個(gè)AQS的隊(duì)列，調(diào)用的為AQS的releaseShared方法，其具體實(shí)現(xiàn)如下：

而releaseShared調(diào)用為CountDownLatch中的內(nèi)部類sync中的tryReleaseShared方法,具體實(shí)現(xiàn)如下：

tryReleaseShared(int)方法即對(duì)state屬性進(jìn)行減一操作的代碼.通過(guò)CAS進(jìn)行減操作來(lái)保證原子性，其會(huì)比較state是否為c，如果是則將其設(shè)置為nextc(自減1)，如果state不為c，則說(shuō)明有另外的線程在getState()方法和compareAndSetState()方法調(diào)用之間對(duì)state進(jìn)行了設(shè)置，當(dāng)前線程也就沒(méi)有成功設(shè)置state屬性的值，其會(huì)進(jìn)入下一次循環(huán)中，如此往復(fù)，直至其成功設(shè)置state屬性的值，即countDown()方法調(diào)用成功。

而doReleaseShared方法調(diào)用的為AbstractQueuedSynchronizer簡(jiǎn)稱AQS的doReleaseShared方法，

說(shuō)明：首先判斷頭結(jié)點(diǎn)不為空，且不為尾節(jié)點(diǎn)，說(shuō)明等待隊(duì)列中有等待喚醒的線程，這里需要說(shuō)明的是，在等待隊(duì)列中，頭節(jié)點(diǎn)中并沒(méi)有保存正在等待的線程，其只是一個(gè)空的Node對(duì)象，真正等待的線程是從頭節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)開(kāi)始存放的，因而會(huì)有對(duì)頭結(jié)點(diǎn)是否等于尾節(jié)點(diǎn)的判斷。在判斷等待隊(duì)列中有正在等待的線程之后，其會(huì)清除頭結(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息，并且調(diào)用unparkSuccessor(Node)方法喚醒頭結(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，使其繼續(xù)往下執(zhí)行。如下是unparkSuccessor(Node)方法的具體實(shí)現(xiàn)：

可以看到，unparkSuccessor(Node)方法的作用是喚醒離傳入節(jié)點(diǎn)最近的一個(gè)處于等待狀態(tài)的線程，使其繼續(xù)往下執(zhí)行。

await

await方法實(shí)現(xiàn)如下：

await()方法調(diào)用了Sync對(duì)象的方法acquireSharedInterruptibly(int)方法，該方法的具體實(shí)現(xiàn)如下：

在doAcquireSharedInterruptibly(int)方法中，首先使用當(dāng)前線程創(chuàng)建一個(gè)共享模式的節(jié)點(diǎn)。然后在一個(gè)for循環(huán)中判斷當(dāng)前線程是否獲取到執(zhí)行權(quán)限，如果有（r >= 0判斷）則將當(dāng)前節(jié)點(diǎn)設(shè)置為頭節(jié)點(diǎn)，并且喚醒后續(xù)處于共享模式的節(jié)點(diǎn)；如果沒(méi)有，則對(duì)調(diào)用shouldParkAfterFailedAcquire(Node, Node)和parkAndCheckInterrupt()方法使當(dāng)前線程處于"擱置"狀態(tài)，該"擱置"狀態(tài)是由操作系統(tǒng)進(jìn)行的，這樣可以避免該線程無(wú)限循環(huán)而獲取不到執(zhí)行權(quán)限，造成資源浪費(fèi)，這里也就是線程處于等待狀態(tài)的位置，也就是說(shuō)當(dāng)線程被阻塞的時(shí)候就是阻塞在這個(gè)位置。當(dāng)有多個(gè)線程調(diào)用await()方法而進(jìn)入等待狀態(tài)時(shí)，這幾個(gè)線程都將等待在此處。

總結(jié)

本文對(duì)JUC的工具類CountDownLatch進(jìn)行詳細(xì)的講解，如有疑問(wèn)請(qǐng)隨時(shí)反饋。

到此這篇關(guān)于JUC系列學(xué)習(xí)工具類CountDownLatch詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)JUC工具類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！

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