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CountDownLatch原理

CountDownLatch原理

作者: 光_93e5 | 来源:发表于2018-11-11 16:46 被阅读0次

    理解

    CountDownLatch是用来协调多个线程之间的通信,它能够使一个线程需要等待另外一个线程执行完后,然后在继续执行。其中是使用了计数器来实现的,根据初始值来设置需要等待的线程数量,
    当这些线程都执行完后,也就是初始值为0时,在CountDownLatch上等待的线程就能继续执行。

    源码解析

    我们主要来看看内部的一个结构和主要的方法await()和countDown()

    首先是有个内部类Sync继承了AbstractQueuedSynchronizer

        private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
            private static final long serialVersionUID = 4982264981922014374L;
            
            Sync(int count) {
               //设置计数器的初始值
                setState(count);
            }
    
            int getCount() {
               //返回当前的计数器值
                return getState();
            }
            //判断等待的线程是否能够执行了,为0时表示可以执行
            protected int tryAcquireShared(int acquires) {
               //当前计数器为0时表示等待的线程可以执行了
                return (getState() == 0) ? 1 : -1;
            }
           //当其他线程执行完后计数器减1
            protected boolean tryReleaseShared(int releases) {
                // Decrement count; signal when transition to zero
                for (;;) {
                    int c = getState();
                   // 如果当前计数器已经为0了,说明有其他线程已经执行完毕,等待的线程已经
                  //在执行了,直接返回false
                    if (c == 0)
                        return false;
                    int nextc = c-1;
                    //尝试更新计算器的值
                    if (compareAndSetState(c, nextc))
                        return nextc == 0;
                }
            }
        }
    

    在来看看构造方法,内部只有一个构造方法 ,就是设置计算数的初始值

        public CountDownLatch(int count) {
            if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
            this.sync = new Sync(count);
        }
    

    然后是await方法 进行了重载

        //调用这个方法时就会被挂起,直到计数器为0时就继续执行
        public void await() throws InterruptedException {
            sync.acquireSharedInterruptibly(1);
        }
        //这个和上面的区别就是设置了时间,等待一段时间后计数器还没为0时就继续执行
        public boolean await(long timeout, TimeUnit unit)
            throws InterruptedException {
            return sync.tryAcquireSharedNanos(1, unit.toNanos(timeout));
        }
    

    最后是countDown方法

        //每调用一次计数器的值减1,直到0
        public void countDown() {
            sync.releaseShared(1);
        }
    

    下面我们来看看使用例子

    public class CountDown {
        public static void main(String[] args) {
            CountDownLatch downLatch=new CountDownLatch(2);
            try {
                new Thread(){
                    public void run(){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"开始执行:"+LocalTime.now());
                        try {
                            Thread.sleep(2000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行完毕:"+LocalTime.now());
                        downLatch.countDown();
                    }
                }.start();
                new Thread(){
                    public void run(){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"开始执行:"+LocalTime.now());
                        try {
                            Thread.sleep(2000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行完毕:"+LocalTime.now());
                        downLatch.countDown();
                    }
                }.start();
                downLatch.await();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行完毕。");
        }
    }
    //执行结果
    Thread-1开始执行:16:40:47.426
    Thread-0开始执行:16:40:47.426
    Thread-1执行完毕:16:40:49.426
    Thread-0执行完毕:16:40:49.426
    main执行完毕。
    
    

    总结

    CountDownLatch是用于某个线程等待若干个线程执行完毕后,它才执行的。缺点就是CountDownLatch是不能够重用的,只能用一次,如果需要重用,可以考虑用CyclicBarrier。

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