JAVA同步锁CountDownLatch

简介: JAVA同步锁CountDownLatch

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。
  • 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。
相关文章
|
4月前
|
Java 开发者
Java面试题:请解释内存泄漏的原因,并说明如何使用Thread类和ExecutorService实现多线程编程,请解释CountDownLatch和CyclicBarrier在并发编程中的用途和区别
Java面试题:请解释内存泄漏的原因,并说明如何使用Thread类和ExecutorService实现多线程编程,请解释CountDownLatch和CyclicBarrier在并发编程中的用途和区别
56 0
|
10天前
|
Java
Java之CountDownLatch原理浅析
本文介绍了Java并发工具类`CountDownLatch`的使用方法、原理及其与`Thread.join()`的区别。`CountDownLatch`通过构造函数接收一个整数参数作为计数器,调用`countDown`方法减少计数,`await`方法会阻塞当前线程,直到计数为零。文章还详细解析了其内部机制,包括初始化、`countDown`和`await`方法的工作原理,并给出了一个游戏加载场景的示例代码。
Java之CountDownLatch原理浅析
|
2月前
|
算法 Java
JAVA并发编程系列(8)CountDownLatch核心原理
面试中的编程题目“模拟拼团”,我们通过使用CountDownLatch来实现多线程条件下的拼团逻辑。此外,深入解析了CountDownLatch的核心原理及其内部实现机制,特别是`await()`方法的具体工作流程。通过详细分析源码与内部结构,帮助读者更好地理解并发编程的关键概念。
|
3月前
|
Java
Java 中 CyclicBarrier 和 CountDownLatch 的区别
【8月更文挑战第22天】
113 4
|
4月前
|
Java 测试技术 开发者
Java面试题:解释CountDownLatch, CyclicBarrier和Semaphore在并发编程中的使用
Java面试题:解释CountDownLatch, CyclicBarrier和Semaphore在并发编程中的使用
72 11
|
5月前
|
存储 安全 搜索推荐
深入剖析Java中的CountDownLatch:同步协作的利器
深入剖析Java中的CountDownLatch:同步协作的利器
|
5月前
|
API
java-多线程-CountDownLatch(闭锁) CyclicBarrier(栅栏) Semaphore(信号量)-
java-多线程-CountDownLatch(闭锁) CyclicBarrier(栅栏) Semaphore(信号量)-
34 1
|
4月前
|
Java 开发者
Java面试题:解释Java内存模型中的内存可见性,解释Java中的线程池(ThreadPool)的工作原理,解释Java中的CountDownLatch和CyclicBarrier的区别
Java面试题:解释Java内存模型中的内存可见性,解释Java中的线程池(ThreadPool)的工作原理,解释Java中的CountDownLatch和CyclicBarrier的区别
26 0
|
4月前
|
Java 数据库连接
Java面试题:Java内存模型中的happens-before关系,Java中的ThreadLocal是如何工作的?Java中的CountDownLatch和CyclicBarrier的区别?
Java面试题:Java内存模型中的happens-before关系,Java中的ThreadLocal是如何工作的?Java中的CountDownLatch和CyclicBarrier的区别?
37 0
|
5月前
|
存储 并行计算 Java
Java8中JUC包同步工具类深度解析(Semaphore,CountDownLatch,CyclicBarrier,Phaser)
Java8中JUC包同步工具类深度解析(Semaphore,CountDownLatch,CyclicBarrier,Phaser)
51 2