JUC(3)---CountDownLatch、CyclicBarrier和AQS
CountDownLatch:
可以让一个线程等待其他线程完成了各自的工作之后再执行。比如说一个切菜,一个人切肉,都准备完毕之后才能炒肉。
构造方法:
public CountDownLatch(int count) count等待的线程数量
关键API:
countDown() 分线程执行完减少计数
await() 主线程等待调用
使用:
package com.nijunyang.concurrent; import java.util.concurrent.CountDownLatch; /**
* Description:
* Created by nijunyang on 2020/5/16 13:53
*/
public class CountDownLatchTest{ private CountDownLatch countDownLatch; public CountDownLatchTest(CountDownLatch countDownLatch) {
this.countDownLatch = countDownLatch;
} public static void main(String[] args) throws InterruptedException { CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2);
CountDownLatchTest countDownLatchTest = new CountDownLatchTest(countDownLatch); new Thread(()-> {
try {
countDownLatchTest.method1();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
},"线程1").start();
new Thread(()-> {
try {
countDownLatchTest.method2();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
},"线程2").start(); System.out.println("等待食材准备完毕...");
countDownLatch.await();
System.out.println("炒肉..."); // System.out.println("------第二次使用-----");
// new Thread(()-> {
// try {
// countDownLatchTest.method1();
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// },"线程1").start();
// new Thread(()-> {
// try {
// countDownLatchTest.method2();
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// },"线程2").start();
//
// System.out.println("等待食材准备完毕...");
// countDownLatch.await();
// System.out.println("炒肉..."); } private void method1() throws InterruptedException {
Thread.sleep(5000L);
System.out.println("切菜完毕...");
countDownLatch.countDown();
} private void method2() throws InterruptedException {
Thread.sleep(10000L);
System.out.println("切肉完毕...");
countDownLatch.countDown();
}
}
原理解析:
1.从构造方法进去我们可以看到又是一个熟悉的Sync内部类继承了AbstractQueuedSynchronizer,入参的数量被赋值到AbstractQueuedSynchronizer的state字段。
2.await方法会去判断state是否等于0,如果不等于0,说明其他线程还没有执行完毕。就会执行doAcquireSharedInterruptibly这个方法,将当前这个调用await方法的线程入队阻塞。
(调用链:await()-sync.acquireSharedInterruptibly-sync.tryAcquireShared-doAcquireSharedInterruptibly)
3.countDown方法,每调一次就会将state的值减1,当扣减到0的时候去唤醒上面等待的主线程执行(调用链:countDown-sync.releaseShared-sync.tryReleaseShared-doReleaseShared(减到0才会执行这方法))
CyclicBarrier:
篱栅,顾名思义有拦截作用。它可以让一组线程到达栅栏时被阻塞,直到最后一个线程到达,才放行通过。比如玩LOL,需要等待所有玩家进度条100%了,才能进入游戏
构造方法:
CyclicBarrier(int parties) parties:阻塞的线程数量
CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) parties:阻塞的线程数量 barrierAction:当最后一个线程到达是先执行这个任务,再去执行后面的流程。
关键API:
await() 到达栅栏点等待。调用次数要和入参数量一致,否则会一致阻塞的等待。
使用
package com.nijunyang.concurrent; import java.util.concurrent.CyclicBarrier; /**
* @author: create by nijunyang
* @date:2019/9/5
*/
public class CyclicBarrierTest implements Runnable{
private CyclicBarrier cyclicBarrier;
public CyclicBarrierTest(CyclicBarrier cyclicBarrier) {
this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
}
public void run() {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进度条100%... ");
cyclicBarrier.await();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(11, new Runnable() {//11个是因为还有一个主线程也在等待
public void run() {
System.out.println("所有人进度条100%,准备开始游戏");
}
});
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(new CyclicBarrierTest(cyclicBarrier), "线程" + i).start();
}
cyclicBarrier.await();
Thread.sleep(300);
System.out.println("开始游戏....");
} }
原理解析:
1.默认每个CyclicBarrier对象有一把锁ReentrantLock和Condition
2.将构造方法的入参数量赋值到count字段中。后续都是在count字段上面进行操作。
3.await的调用会将count的数量-1,如果扣减到0.则会先执行构造方法传入的任务(如果传了),并且重置计数器刷新栅栏,将许可数据重新赋值给count字段(可以重复使用),唤醒条件等待的线程
4.如果扣减完成之后还没有到0.说明还有线程没有到达栅栏点。则进入条件队列阻塞等到,等到最后一个到达时候,才被唤醒
两者比较:
CountDownLatch和CyclicBarrier,最终实现效果看起来都差不多,都是等待分支线程执行完毕,再往下执行。然后CyclicBarrier这个可以重复使用,因为会去刷新count的数量。CountDownLatch不会重新刷新state字段的值。当第二次await执行的时候一看state是0就直接放行了,所以一个CountDownLatch对象只能使用一次。
原理上CountDownLatch是阻塞主线程,分支线线程执行完毕将state扣减到0了之后唤醒主线程去执行,CyclicBarrier则是所有线程到达栅栏点都会阻塞等待。直到后一个到达才唤醒所有的阻塞线程。
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