文章目錄
- 腦圖
- CountDownLatch閉鎖
- 示例
- Thread#join()
- CountDownLatch
- CountDownLatch示例二 await一直等待其他線程執行完
- CountDownLatch示例三 await指定等待時間
- 小結
- 代碼
腦圖
CountDownLatch閉鎖
- Java 5.0 在 java.util.concurrent 包中提供了多種并發容器類來改進同步容器的性能。
- CountDownLatch 一個同步輔助類，在完成一組正在其他線程中執行的操作之前，它允許一個或多個線程一直等待 ，即CountDownLatch允許一個或多個線程等待其他線程完成操作。
- 閉鎖可以延遲線程的進度直到其到達終止狀态，閉鎖可以用來確定某些活動直到其他活動都完成才繼續執行：
- 確定某個計算在其需要的所有資源都被初始化之後才繼續執行;
- 確定某個服務在其依賴的所有其他服務都已經啟動之後才啟動;
- 等待直到某個操作所有參與者都準備就緒再繼續執行。
示意圖
示例
假設有個需求： 解析一個Excel裡多個sheet的資料，此時可以考慮使用多線程，每個線程解析一個sheet裡的資料，等到所有的sheet都解析完之後，程式需要提示解析完成。在這個需求中，要實作主線程等待所有線程完成sheet的解析操作。
Thread#join()
package com.artisan.example.aqs;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class JoinTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 線程1 處理sheet A
Thread t1 = new Thread(() -> {
try {
log.info(Thread.currentThread().getName() + " parse sheetA start");
// 休眠1S，模拟業務耗時
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
log.info(Thread.currentThread().getName() + " parse sheetA finish");
}, "t1");
// 線程2 處理sheet B
Thread t2 = new Thread(() -> {
try {
log.info(Thread.currentThread().getName() + " parse sheetB start");
// 休眠1S，模拟業務耗時
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
log.info(Thread.currentThread().getName() + " parse sheetB finish");
}, "t2");
// 開啟線程
t1.start();
t2.start();
// join用于讓目前執行線程等待join線程執行結束。其實作原理是不停檢查join線程是否存
// 活，如果join線程存活則讓目前線程永遠等待。
t1.join();
t2.join();
// 直到join線程中止後，線程的this.notifyAll()方法會被調用.
// 調用notifyAll()方法是在JVM裡實作的，JDK裡看不到
log.info("t1 t2 完成，繼續其他操作");
}
} 輸出：
CountDownLatch
package com.artisan.example.aqs;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class CountDownLatchDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2);
// 線程池的寫法 （推薦）
// executorService.execute(() -> {
// try {
// // 休眠1S，模拟業務耗時
// Thread.sleep(1000);
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// countDownLatch.countDown();
// log.info("parse sheetA");
// });
//
// executorService.execute(() -> {
// try {
// // 休眠1S，模拟業務耗時
// Thread.sleep(1000);
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// log.info("parse sheetB");
// countDownLatch.countDown();
//
// });
Thread t1 = new Thread(() -> {
try {
log.info(Thread.currentThread().getName() + " parse sheetA start");
// 休眠1S，模拟業務耗時
Thread.sleep(1000);
// 調用CountDownLatch的countDown方法時，計數器N就會減1，CountDownLatch的await方法
// 會阻塞目前線程，直到計數器N變成零
countDownLatch.countDown();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
log.info(Thread.currentThread().getName() + " parse sheetA finish");
}, "t1");
Thread t2 = new Thread(() -> {
try {
log.info(Thread.currentThread().getName() + " parse sheetB start");
// 休眠1S，模拟業務耗時
Thread.sleep(1000);
// 調用CountDownLatch的countDown方法時，計數器N就會減1，CountDownLatch的await方法
// 會阻塞目前線程，直到計數器N變成零
countDownLatch.countDown();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
log.info(Thread.currentThread().getName() + " parse sheetB finish");
}, "t2");
// 開啟線程
t1.start();
t2.start();
// 主線程調用await方法 ，等待t1 t2 完成後繼續操作。 即計數器N變為0。 等于0時候，調用await方法時不會
// 阻塞目前線程
countDownLatch.await();
log.info("t1 t2 完成，繼續其他操作");
}
} 輸出：
CountDownLatch的構造函數接收一個int類型的參數作為計數器，如果你想等待N個點完 成，這裡就傳入N。
當我們調用CountDownLatch的countDown方法時，N就會減1，CountDownLatch的await方法 會阻塞目前線程，直到N變成零。
由于countDown方法可以用在任何地方，是以這裡說的N個點，可以是N個線程，也可以是1個線程裡的N個執行步驟。
用在多個線程時，隻需要把這個CountDownLatch的引用傳遞到線程裡即可。
CountDownLatch示例二 await一直等待其他線程執行完
再來看個我們之前一直使用的例子
輸出：
14:41:27.453 [pool-1-thread-22] INFO com.artisan.example.aqs.CountDownLatchExample1 - 21
14:41:27.453 [pool-1-thread-5] INFO
......
......
......
14:41:27.510 [pool-1-thread-177] INFO com.artisan.example.aqs.CountDownLatchExample1 - 176
14:41:27.610 [main] INFO com.artisan.example.aqs.CountDownLatchExample1 - finish 可以看到finish最後輸出，即等待其他線程全部處理完成後，目前主線程才繼續執行。
CountDownLatch示例三 await指定等待時間
如果有某個線程處理得比較慢，我們不可能讓主線程一直等待，是以可以使用另外一個帶指定時間的await方法——
await（long time，TimeUnit unit）
，這個方法等待特定時間後，就會不再阻塞目前線程。join也有類似的方法
日志輸出：
小結
- 計數器必須大于等于0，隻是等于0時候，計數器就是零，調用await方法時不會阻塞目前線程。
- CountDownLatch不可能重新初始化或者修改CountDownLatch對象的内部計數器的值。如果需要重置，可以使用CyclicBarrier 同步屏障
- 一個線程調用countDown方法happen-before，另外一個線程調用await