『死磕Java并发编程系列』并发编程工具类之CountDownLatch

简介: 『死磕Java并发编程系列』并发编程工具类之CountDownLatch

认识 CountDownLatch


CountDownLatch是一个同步工具类,用来协调多个线程之间的同步,或者说起到线程之间通信的作用(非互斥)。


CountDownLatch 能够使一个线程在等待另外一些线程完成各自工作之后,再继续执行。使用一个计数器进行实现。计数器初始值为线程的数量。当每一个线程完成自己任务后,计数器的值就会减一。当计数器的值为0时,表示所有的线程都已经完成一些任务,然后在CountDownLatch上等待的线程就可以恢复执行接下来的任务。

image.png


CountDownLatch 的使用


CountDownLatch类使用起来非常简单。

Class 位于:java.util.concurrent.CountDownLatch

下面简单介绍它的构造方法和常用方法。


构造方法

CountDownLatch只提供了一个构造方法:

// count 为初始计数值
public CountDownLatch(int count) {
  // ……
}


常用方法

//常用方法1: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 {
  // ……
}   
// 常用方法2:和await()类似,只不过等待超时后count值还没变为0的话就会继续执行
public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { 
  // ……
}
// 常用方法3:将count值减1
public void countDown() {
  // ……
}


CountDownLatch 的应用场景


我们考虑一个场景:用户购买一个商品下单成功后,我们会给用户发送各种消息提示用户『购买成功』,比如发送邮件、微信消息、短信等。所有的消息都发送成功后,我们在后台记录一条消息表示成功。


当然我们可以使用单线程去完成,逐个完成每个操作,如下图所示:

image.png

但是这样效率就会非常低。如何解决单线程效率低的问题?当然是通过多线程啦。


使用多线程也会遇到一个问题,子线程消息还没发送完,主线程可能就已经打出『所有的消息都已经发送完毕啦』,这在逻辑上肯定是不对的。我们期望所有子线程发完消息主线程才会打印消息,怎么实现呢?CountDownLatch就可以解决这一类问题。

image.png

我们使用代码实现上面的需求。

import java.util.concurrent.*;
public class OrderServiceDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println("main thread: Success to place an order");
        int count = 3;
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(count);
        Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(count);
        executor.execute(new MessageTask("email", countDownLatch));
        executor.execute(new MessageTask("wechat", countDownLatch));
        executor.execute(new MessageTask("sms", countDownLatch));
        // 主线程阻塞,等待所有子线程发完消息
        countDownLatch.await();
        // 所有子线程已经发完消息,计数器为0,主线程恢复
        System.out.println("main thread: all message has been sent");
    }
    static class MessageTask implements Runnable {
        private String messageName;
        private CountDownLatch countDownLatch;
        public MessageTask(String messageName, CountDownLatch countDownLatch) {
            this.messageName = messageName;
            this.countDownLatch = countDownLatch;
        }
        @Override
        public void run() {
            try {
                // 线程发送消息
                System.out.println("Send " + messageName);
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            } finally {
                // 发完消息计数器减 1
                countDownLatch.countDown();
            }
        }
    }
}


程序运行结果:

main thread: Success to place an order
Send email
Send wechat
Send sms
main thread: all message has been sent

从运行结果可以看到主线程是在所有的子线程发送完消息后才打印,这符合我们的预期。


CountDownLatch 的限制


CountDownLatch是一次性的,计算器的值只能在构造方法中初始化一次,之后没有任何机制再次对其设置值,当CountDownLatch使用完毕后,它不能再次被使用。


大家学会了么?后面会接着讲剩余的几种并发工具类,拭目以待吧~

image.png




相关文章
|
3天前
|
缓存 Java 调度
Java中的多线程编程:从基础到实践
【10月更文挑战第24天】 本文旨在为读者提供一个关于Java多线程编程的全面指南。我们将从多线程的基本概念开始,逐步深入到Java中实现多线程的方法,包括继承Thread类、实现Runnable接口以及使用Executor框架。此外,我们还将探讨多线程编程中的常见问题和最佳实践,帮助读者在实际项目中更好地应用多线程技术。
10 3
|
5天前
|
监控 安全 Java
Java多线程编程的艺术与实践
【10月更文挑战第22天】 在现代软件开发中,多线程编程是一项不可或缺的技能。本文将深入探讨Java多线程编程的核心概念、常见问题以及最佳实践,帮助开发者掌握这一强大的工具。我们将从基础概念入手,逐步深入到高级主题,包括线程的创建与管理、同步机制、线程池的使用等。通过实际案例分析,本文旨在提供一种系统化的学习方法,使读者能够在实际项目中灵活运用多线程技术。
|
3天前
|
缓存 安全 Java
Java中的多线程编程:从基础到实践
【10月更文挑战第24天】 本文将深入探讨Java中的多线程编程,包括其基本原理、实现方式以及常见问题。我们将从简单的线程创建开始,逐步深入了解线程的生命周期、同步机制、并发工具类等高级主题。通过实际案例和代码示例,帮助读者掌握多线程编程的核心概念和技术,提高程序的性能和可靠性。
8 2
|
4天前
|
Java
Java中的多线程编程:从基础到实践
本文深入探讨Java多线程编程,首先介绍多线程的基本概念和重要性,接着详细讲解如何在Java中创建和管理线程,最后通过实例演示多线程的实际应用。文章旨在帮助读者理解多线程的核心原理,掌握基本的多线程操作,并能够在实际项目中灵活运用多线程技术。
|
4天前
|
Java 程序员 开发者
Java编程中的异常处理艺术
【10月更文挑战第24天】在Java的世界里,代码就像一场精心编排的舞蹈,每一个动作都要精准无误。但就像最完美的舞者也可能踩错一个步伐一样,我们的程序偶尔也会遇到意外——这就是所谓的异常。本文将带你走进Java的异常处理机制,从基本的try-catch语句到高级的异常链追踪,让你学会如何优雅地处理这些不请自来的“客人”。
|
4天前
|
设计模式 SQL 安全
Java编程中的单例模式深入解析
【10月更文挑战第24天】在软件工程中,单例模式是设计模式的一种,它确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。本文将探讨如何在Java中使用单例模式,并分析其优缺点以及适用场景。
8 0
|
5天前
|
存储 Java
在Java编程的世界里,标识符命名是一项基础且至关重要的技能
在Java编程的世界里,标识符命名是一项基础且至关重要的技能
8 0
|
5天前
|
Java 数据处理 开发者
Java多线程编程的艺术:从入门到精通####
【10月更文挑战第21天】 本文将深入探讨Java多线程编程的核心概念,通过生动实例和实用技巧,引导读者从基础认知迈向高效并发编程的殿堂。我们将一起揭开线程管理的神秘面纱,掌握同步机制的精髓,并学习如何在实际项目中灵活运用这些知识,以提升应用性能与响应速度。 ####
20 3
|
7天前
|
Java
Java中的多线程编程:从入门到精通
本文将带你深入了解Java中的多线程编程。我们将从基础概念开始,逐步深入探讨线程的创建、启动、同步和通信等关键知识点。通过阅读本文,你将能够掌握Java多线程编程的基本技能,为进一步学习和应用打下坚实的基础。
|
3月前
|
算法 Java 开发者
Java 编程入门:从零到一的旅程
本文将带领读者开启Java编程之旅,从最基础的语法入手,逐步深入到面向对象的核心概念。通过实例代码演示,我们将一起探索如何定义类和对象、实现继承与多态,并解决常见的编程挑战。无论你是编程新手还是希望巩固基础的开发者,这篇文章都将为你提供有价值的指导和灵感。