CountDownLatch闭锁

1、类介绍

一个同步辅助类,在完成一组正在其他线程中执行的操作之前,它允许一个或多个线程一直等待。用给定的计数初始化 CountDownLatch。CountDownLatch类是一个同步计数器,构造时传入int参数,该参数就是计数器的初始值,每调用一次countDown()方法,计数器减1,计数器大于0 时,await()方法会阻塞程序继续执行。由于调用了 countDown() 方法,所以在当前计数到达零之前,await 方法会一直受阻塞。之后,会释放所有等待的线程,await 的所有后续调用都将立即返回。这种现象只出现一次——计数无法被重置。 一个线程(或者多个), 等待另外N个线程完成某个事情之后才能执行。

2、使用场景
在一些应用场合中,需要等待某个条件达到要求后才能做后面的事情;同时当线程都完成后也会触发事件,以便进行后面的操作。 这个时候就可以使用CountDownLatch。CountDownLatch最重要的方法是countDown()和await(),前者主要是倒数一次,后者是等待倒数到0,如果没有到达0,就只有阻塞等待了。
 
3、方法说明
 
countDown
public void countDown()
递减锁存器的计数,如果计数到达零,则释放所有等待的线程。如果当前计数大于零,则将计数减少。如果新的计数为零,出于线程调度目的,将重新启用所有的等待线程。

如果当前计数等于零,则不发生任何操作。

await

public boolean await(long timeout,
TimeUnit unit)
throws InterruptedException
使当前线程在锁存器倒计数至零之前一直等待,除非线程被中断或超出了指定的等待时间。如果当前计数为零,则此方法立刻返回 true 值。

如果当前计数大于零,则出于线程调度目的,将禁用当前线程,且在发生以下三种情况之一前,该线程将一直处于休眠状态:

  • 由于调用 countDown() 方法,计数到达零;或者
  • 其他某个线程中断当前线程;或者
  • 已超出指定的等待时间。

如果计数到达零,则该方法返回 true 值。

如果当前线程:

  • 在进入此方法时已经设置了该线程的中断状态;或者
  • 在等待时被中断

则抛出 InterruptedException,并且清除当前线程的已中断状态。如果超出了指定的等待时间,则返回值为 false。如果该时间小于等于零,则此方法根本不会等待。

参数:
timeout - 要等待的最长时间
unit - timeout 参数的时间单位。
返回:
如果计数到达零,则返回 true;如果在计数到达零之前超过了等待时间,则返回 false
抛出:
InterruptedException - 如果当前线程在等待时被中断

4、相关实例

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors; public class CountDownLatchTest { // 模拟了100米赛跑,10名选手已经准备就绪,只等裁判一声令下。当所有人都到达终点时,比赛结束。
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 开始的倒数锁
final CountDownLatch begin = new CountDownLatch(1); // 结束的倒数锁
final CountDownLatch end = new CountDownLatch(10); // 十名选手
final ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(10); for (int index = 0; index < 10; index++) {
final int NO = index + 1;
Runnable run = new Runnable() {
public void run() {
try {
// 如果当前计数为零,则此方法立即返回。
System.out.println("No." + NO +" ready");
// 等待
begin.await();
Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
System.out.println("No." + NO + " arrived");
} catch (InterruptedException e) {
} finally {
// 每个选手到达终点时,end就减一
end.countDown();
}
}
};
exec.submit(run);
}
System.out.println("Game Start");
// begin减一,开始游戏
begin.countDown();
// 等待end变为0,即所有选手到达终点
end.await();
System.out.println("Game Over");
exec.shutdown();
}
}
5、输出结果

No.1 ready
Game Start
No.3 ready
No.5 ready
No.7 ready
No.9 ready
No.2 ready
No.4 ready
No.6 ready
No.8 ready
No.10 ready
No.5 arrived
No.6 arrived
No.7 arrived
No.9 arrived
No.2 arrived
No.4 arrived
No.3 arrived
No.1 arrived
No.8 arrived
No.10 arrived
Game Over

示例2, 转自http://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/26626391

一家人一起吃个饭

实现1:定义了一个volatile修饰的int类型变量,初始值为3,当为0时代表一家人齐了,于是我们在主线程使用了一个忙等,一直等待所有人到达,代码如下

package com.dxz.countdownlatch;

public class CountDownLatchTest {

    /**
* 模拟爸爸去饭店
*/
public static void fatherToRes() {
System.out.println("爸爸步行去饭店需要3小时。");
} /**
* 模拟妈妈去饭店
*/
public static void motherToRes() {
System.out.println("妈妈挤公交去饭店需要2小时。");
} /**
* 模拟我去饭店
*/
public static void meToRes() {
System.out.println("我乘地铁去饭店需要1小时。");
} /**
* 模拟一家人到齐了
*/
public static void togetherToEat() {
System.out.println("一家人到齐了,开始吃饭");
} private static volatile int i = 3; public static void main(String[] args) { new Thread() {
public void run() {
fatherToRes();
i--;
};
}.start();
new Thread() {
public void run() {
motherToRes();
i--;
};
}.start();
new Thread() {
public void run() {
meToRes();
i--;
};
}.start(); while (i != 0) {
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("循环阻塞主线程,模拟等待");
}
togetherToEat();
}
}

结果:

循环阻塞主线程,模拟等待
爸爸步行去饭店需要3小时。
我乘地铁去饭店需要1小时。
循环阻塞主线程,模拟等待
循环阻塞主线程,模拟等待
循环阻塞主线程,模拟等待
循环阻塞主线程,模拟等待
循环阻塞主线程,模拟等待
妈妈挤公交去饭店需要2小时。
循环阻塞主线程,模拟等待
一家人到齐了,开始吃饭

上面的实现中,忙等这样的代码对于CPU的消耗太巨大了,我们需要更好的实现方式。顺便说一下volatile,为什么我们用volatile修饰 i 呢, 因为当多个线程操作同一个变量时,为了保证变量修改对于其他线程的可见性,必须使用同步,volatile对于可见性的实现是个不错的选择,但是我们代码中的 i -- 也有可能因为并发造成一定的问题,毕竟i--不是原子操作,正常最好使用同步块或者AtomicLong.decrementAndGet()实现--。

实现2:使用闭锁

package com.dxz.countdownlatch;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountDownLatchTest {

    /**
* 模拟爸爸去饭店
*/
public static void fatherToRes() {
System.out.println("爸爸步行去饭店需要3小时。");
} /**
* 模拟妈妈去饭店
*/
public static void motherToRes() {
System.out.println("妈妈挤公交去饭店需要2小时。");
} /**
* 模拟我去饭店
*/
public static void meToRes() {
System.out.println("我乘地铁去饭店需要1小时。");
} /**
* 模拟一家人到齐了
*/
public static void togetherToEat() {
System.out.println("一家人到齐了,开始吃饭");
} private static CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3); public static void main(String[] args) throws InterruptedException
{ new Thread()
{
public void run()
{
fatherToRes();
latch.countDown();
};
}.start();
new Thread()
{
public void run()
{
motherToRes();
latch.countDown();
};
}.start();
new Thread()
{
public void run()
{
meToRes();
latch.countDown();
};
}.start(); latch.await();
togetherToEat();
}
}

结果:

爸爸步行去饭店需要3小时。
妈妈挤公交去饭店需要2小时。
我乘地铁去饭店需要1小时。
一家人到齐了,开始吃饭

避免使用忙等,我们使用了CountDowmLatch 实现了我们的需求。下面具体介绍一下:

Latch闭锁的意思,是一种同步的工具类。类似于一扇门:在闭锁到达结束状态之前,这扇门一直是关闭着的,不允许任何线程通过,当到达结束状态时,这扇门会打开并允许所有的线程通过。且当门打开了,就永远保持打开状态。

作用:可以用来确保某些活动直到其他活动都完成后才继续执行。

使用场景:

1、例如我们上例中所有人都到达饭店然后吃饭;

2、某个操作需要的资源初始化完毕

3、某个服务依赖的线程全部开启等等...

CountDowmLatch是一种灵活的闭锁实现,包含一个计数器,该计算器初始化为一个正数,表示需要等待事件的数量。countDown方法递减计数器,表示有一个事件发生,而await方法等待计数器到达0,表示所有需要等待的事情都已经完成。

同步机制之--java之CountDownLatch闭锁的更多相关文章

  1. 浅谈利用同步机制解决Java中的线程安全问题

    我们知道大多数程序都不会是单线程程序,单线程程序的功能非常有限,我们假设一下所有的程序都是单线程程序,那么会带来怎样的结果呢?假如淘宝是单线程程序,一直都只能一个一个用户去访问,你要在网上买东西还得等 ...

  2. java多线程 -- CountDownLatch 闭锁

    CountDownLatch 一个同步辅助类,在完成一组正在其他线程中执行的操作之前,它允许一个或多个线程一直等待. 用给定的计数 初始化 CountDownLatch.由于调用了 countDown ...

  3. 同步机制之--java CyclicBarrier 循环栅栏

    CyclicBarrier介绍一个同步辅助类,它允许一组线程互相等待,直到到达某个公共屏障点 (common barrier point).在涉及一组固定大小的线程的程序中,这些线程必须不时地互相等待 ...

  4. java并发:线程同步机制之计数器&Exechanger

    第一节 CountDownLatch (1)初识CountDownLatch (2)详述CountDownLatch CountDownLatch是通过一个计数器来实现的,计数器的初始值为线程的数量. ...

  5. java两种同步机制的实现 synchronized和reentrantlock

    java两种同步机制的实现 synchronized和reentrantlock 双11加保障过去一周,趁现在有空,写一点硬货,因为在进入阿里之后工作域的原因之前很多java知识点很少用,所以记录一下 ...

  6. 【同步工具类】CountDownLatch闭锁任务同步

    [同步工具类]CountDownLatch闭锁任务同步 转载:https://www.cnblogs.com/yangchongxing/p/9214284.html 打过dota的同学都知道,多人一 ...

  7. Java中的闪光点:ThreadLocal是线程Thead的局部变量,可替代同步机制的设计,值得学习和研究

    线程局部变量ThreadLocal,是Java支持的一种线程安全机制,目的是解决多线程的并发问题. 具体来讲,就是多个线程访问该实例对象的变量时,该实例对象将其存储为键值对的形式,保证各个线程(键)分 ...

  8. 【总结】Java线程同步机制深刻阐述

    原文:http://hxraid.iteye.com/blog/667437 我们可以在计算机上运行各种计算机软件程序.每一个运行的程序可能包括多个独立运行的线程(Thread). 线程(Thread ...

  9. Java的synchronized关键字:同步机制总结

    JAVA中synchronized关键字能够作为函数的修饰符,也可作为函数内的语句,也就是平时说的同步方法和同步语句块.搞清楚synchronized锁定的是哪个对象,就能帮助我们设计更安全的多线程程 ...

随机推荐

  1. RabbitMQ(5) 事务&生产者确认

    事务&生产者确认 一般情况下,生产者将消息发送后,继续进行别的业务逻辑处理.消息从生产者发送后,可能由于网络原因丢失,也可能因为RabbitMQ服务端奔溃未被处理...总之,对于 消息是否安全 ...

  2. win10下安装VS2005运行程序出现0x000007b错误的解决方法

    项目工程一运行就报错...真心坑... 方法如下: 1.安装DirectX 9.0c 形成原因是因为DirectX 9.0被损坏, 只需要安装即可. 如果有电脑管家的.在电脑管家里面搜索“Direct ...

  3. VS2010 快捷键 (空格显示 绿点, Tab 显示箭头)

    转自http://www.cnblogs.com/xiaoyusmile/archive/2012/06/27/2566049.html VS2010 有用的快捷键 : Ctrl + r, ctrl ...

  4. Android组件化开发实践

    转载请注明出处:http://blog.csdn.net/crazy1235/article/details/76533115 http://mdsa.51cto.com/art/201707/544 ...

  5. 使用HttpURLConnection请求multipart/form-data类型的form提交

    写一个小程序,模拟Http POST请求来从网站中获取数据.使用Jsoup(http://jsoup.org/)来解析HTML. Jsoup封装了HttpConnection的功能,可以向服务器提交请 ...

  6. onerror="javascript:this.src='images/defaultUpload.png';"【容易导致死循环报错】

    当无法找到默认图片时,onerror="javascript:this.src='images/defaultUpload.png';"容易导致死循环报错

  7. 每天一个linux命令(磁盘):【转载】du 命令

    Linux du命令也是查看使用空间的,但是与df命令不同的是Linux du命令是对文件和目录磁盘使用的空间的查看,还是和df命令有一些区别的. 1.命令格式: du [选项][文件] 2.命令功能 ...

  8. jquery插件的2种扩展开发(jQuery.extend和jQuery.fn.extend的区别)

    1.类级别 jQuery.extend(object) 类级别你可以理解为拓展jquery类,最明显的例子是$.ajax(...),相当于静态方法. 开发扩展其方法时使用$.extend方法,即jQu ...

  9. tableview小结-初学者的问题

    初学者的问题主要集中在,下面几个问题: 一.几个函数总是不被调用:例如: - (UIView *)tableView:(UITableView *)tableView viewForHeaderInS ...

  10. Python编码规范和Python风格规范

    一.原因 1.长期的工作中,发现大多数程序员的代码可读性差 2.不同的程序员之间的协作很重要,代码可读性必须很好 3.版本升级时,要基于源码升级 4.不友好的代码会影响python的执行效率 二.基于 ...