CountDownLatch介绍
CountDownLatch(闭锁)是一个同步协助类,允许一个或多个线程等待,直到其他线程完成
操作集。
CountDownLatch使用给定的计数值(count)初始化。 await方法会阻塞直到当前的计数值
(count)由于countDown方法的调用达到0,count为0之后所有等待的线程都会被释放,并且随后对await方法的调用都会立即返回。这是一个一次性现象 —— count不会被重置。 如果你需要一个重置count的版本,那么请考虑使用CyclicBarrier。
CountDownLatch的使用
构造器
常用方法
// 调用 await() 方法的线程会被挂起,它会等待直到 count 值为 0 才继续执行 public void await() throws InterruptedException { }; // 和 await() 类似,若等待 timeout 时长后,count 值还是没有变为 0,不再等待,继续 执行 public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedExceptio n { }; // 会将 count 减 1,直至为 0 public void countDown() { };
CountDownLatch应用场景
CountDownLatch一般用作多线程倒计时计数器,强制它们等待其他一组(CountDownLatch的初始化决定)任务执行完成。
CountDownLatch的两种使用场景:
- 场景1:让多个线程等待
- 场景2:让单个线程等待。
场景1 让多个线程等待:模拟并发,让并发线程一起执行
/** * 让多个线程等待:模拟并发,让并发线程一起执行 */ public class CountDownLatchTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1); for (int i = 0; i < 5; i++) { new Thread(() -> { try { //准备完毕……运动员都阻塞在这,等待号令 countDownLatch.await(); String parter = "【" + Thread.currentThread().getName() + "】"; System.out.println(parter + "开始执行……"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }).start(); } Thread.sleep(2000);// 裁判准备发令 countDownLatch.countDown();// 发令枪:执行发令 } }
场景2 让单个线程等待:多个线程(任务)完成后,进行汇总合并
很多时候,我们的并发任务,存在前后依赖关系;比如数据详情页需要同时调用多个接口获取数据,并发请求获取到数据后、需要进行结果合并;或者多个数据操作完成后,需要数据check;这其实都是:在多个线程(任务)完成后,进行汇总合并的场景。
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5); for (int i = 0; i < 5; i++) { final int index = i; new Thread(() -> { try { Thread.sleep(1000 + ThreadLocalRandom.current().nextInt(1000)); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " finish task" + index); countDownLatch.countDown(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }).start(); } // 主线程在阻塞,当计数器==0,就唤醒主线程往下执行。 countDownLatch.await(); System.out.println("主线程:在所有任务运行完成后,进行结果汇总");
CountDownLatch实现原理
底层基于 AbstractQueuedSynchronizer 实现,CountDownLatch 构造函数中指定的count直接赋给AQS的state; 每次countDown()则都是release(1)减1,最后减到0时unpark唤醒队列中所有线程;这一步是由最后一个执行countdown方法的线程执行的。
而调用await()方法时,当前线程就会判断state属性是否为0,如果为0,则不阻塞当前线程继续往下执行;如果不为0,则将线程加入等待队列并挂起当前线程,直到某个线程将state属性置为0,其就会唤醒在await()方法中等待的线程。
CountDownLatch与Thread.join的区别
- CountDownLatch的作用就是允许一个或多个线程等待其他线程完成操作,看起来有点类似join() 方法,但其提供了比 join() 更加灵活的API。
- CountDownLatch可以手动控制在n个线程里调用n次countDown()方法使计数器进行减一操作,也可以在一个线程里调用n次执行减一操作。
- 而 join() 的实现原理是不停检查join线程是否存活,如果 join 线程存活则让当前线程永远等待。所以两者之间相对来说还是CountDownLatch使用起来较为灵活。