java并发之同步辅助类CountDownLatch

简介: CountDownLatch可以理解为一个计数器在初始化时设置初始值,当一个线程需要等待某些操作先完成时,需要调用await()方法。这个方法让线程进入休眠状态直到等待的所有线程都执行完成。每调用一次countDown()方法内部计数器减1,直到计数器为0时唤醒。这个可以理解为特殊的CyclicBarrier。线程同步点比较特殊,为内部计数器值为0时开始。

CountDownLatch


含义:


CountDownLatch可以理解为一个计数器在初始化时设置初始值,当一个线程需要等待某些操作先完成时,需要调用await()方法。这个方法让线程进入休眠状态直到等待的所有线程都执行完成。每调用一次countDown()方法内部计数器减1,直到计数器为0时唤醒。这个可以理解为特殊的CyclicBarrier。线程同步点比较特殊,为内部计数器值为0时开始。

 

方法:


核心方法两个:countDown()和await()


countDown():使CountDownLatch维护的内部计数器减1,每个被等待的线程完成的时候调用


await():线程在执行到CountDownLatch的时候会将此线程置于休眠

 

例子


开会的例子:会议室里等与会人员到齐了会议才能开始。


import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class VideoConference implements Runnable {
private final CountDownLatch controller;
public VideoConference(int number) {
controller = new CountDownLatch(number);
}
public void arrive(String name) {
System.out.printf("%s has arrived.\n", name);
controller.countDown();// 调用countDown()方法,使内部计数器减1
System.out.printf("VideoConference: Waiting for %d participants.\n", controller.getCount());
}
@Override
public void run() {
System.out.printf("VideoConference: Initialization: %d participants.\n", controller.getCount());
try {
controller.await();// 等待,直到CoutDownLatch计数器为0
System.out.printf("VideoConference: All the participants have come\n");
System.out.printf("VideoConference: Let's start...\n");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

 

参加会议人员类


import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class PrintQueue {
//信号量
    private Semaphore semaphore;
    //是否空闲打印机
    private boolean freePrinters[];
    private Lock lockPrinters;
    public PrintQueue(){
      //初始化三个信号
        semaphore=new Semaphore(3);
        //三台空闲打印机
        freePrinters=new boolean[3];
        for (int i=0; i<3; i++){
            freePrinters[i]=true;
        }
        lockPrinters=new ReentrantLock();
    }
    public void printJob (Object document){
        try {
          //获取信号量
            semaphore.acquire();
            int assignedPrinter=getPrinter();
            Long duration=(long)(Math.random()*10);
            System.out.printf("%s: PrintQueue: Printing a Job in Printer %d during %d seconds\n",Thread.currentThread().getName(),assignedPrinter,duration);
            TimeUnit.SECONDS.sleep(duration);
            freePrinters[assignedPrinter]=true;
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // Free the semaphore
            semaphore.release();            
        }
    }
    private int getPrinter() {
        int ret=-1;
        try {
            lockPrinters.lock();
            for (int i=0; i<freePrinters.length; i++) {
                if (freePrinters[i]){
                    ret=i;
                    freePrinters[i]=false;
                    break;
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lockPrinters.unlock();
        }
        return ret;
    }
}


 

测试类:

 

public class CountDownLatchMain {
public static void main(String[] args) {
VideoConference conference = new VideoConference(10);
Thread threadConference = new Thread(conference);
threadConference.start();// 开启await()方法,在内部计数器为0之前线程处于等待状态
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Participant p = new Participant(conference, "Participant " + i);
Thread t = new Thread(p);
t.start();
}
}
}
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