怎么用Java高并發(fā)編程之CountDownLatch

本篇文章為大家展示了怎么用Java高并發(fā)編程之CountDownLatch，內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要并且容易理解，絕對(duì)能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

什么是CountDownLatch

CountDownLatch是通過一個(gè)計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)的，計(jì)數(shù)器的初始值是線程的數(shù)量。每當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行完畢后，計(jì)數(shù)器的值就減1，當(dāng)計(jì)數(shù)器的值為0時(shí)，表示所有線程都執(zhí)行完畢，然后在閉鎖上(調(diào)用await方法的線程)等待的線程就可以恢復(fù)工作了。

應(yīng)用場(chǎng)景

CountDownLatch可以用來干什么呢?有什么應(yīng)用場(chǎng)景?實(shí)際項(xiàng)目中有應(yīng)用的場(chǎng)景嗎?這應(yīng)該才是大家比較關(guān)心的。我們先來看看官網(wǎng)提供的例子是如何進(jìn)行應(yīng)用的https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/concurrent/CountDownLatch.html  官方提供了兩個(gè)demo我直接把它轉(zhuǎn)成了圖片順帶推薦下這個(gè)代碼轉(zhuǎn)圖片的網(wǎng)址https://www.dute.org/code-snapshot  還挺好用的。

官網(wǎng)demo1

★The first is a start signal that prevents any worker from proceeding until  the driver is ready for them to proceed; The second is a completion signal that  allows the driver to wait until all workers have completed.”

• 第一個(gè)開始信號(hào)(startSignal)會(huì)阻止任何工人(worker )開始工作，在司機(jī)到來之前。說白了就是司機(jī)沒來工人就不能干活。

• 第二個(gè)是完成信號(hào) (doneSignal)，允許司機(jī) Driver 等待，直到所有的工人完成.說白了就是司機(jī)要等到所有工人完工為止。

官網(wǎng)demo2

★Another typical usage would be to divide a problem into N parts, describe  each part with a Runnable that executes that portion and counts down on the  latch, and queue all the Runnables to an Executor. When all sub-parts are  complete, the coordinating thread will be able to pass through await.”

另一種典型的用法就是把一個(gè)大任務(wù)拆分N個(gè)部分，讓多個(gè)線程(Worker)執(zhí)行，每個(gè)線程(Worker)執(zhí)行完自己的部分計(jì)數(shù)器就減1，當(dāng)所有子部分都完成后，Driver  才繼續(xù)向下執(zhí)行才繼續(xù)執(zhí)行。就好比富士康手機(jī)加工的流水線一樣，組裝一步手機(jī)需要一條條的流水線來相互配合完成。一條條流水線(Worker)，每條線都干自己的活。有的流水線是貼膜的，有的流水線是打螺絲的，有的流水線是質(zhì)檢的、有的流水線充電的、有的流水線貼膜的。等這些流水線都干完了就把一部手機(jī)組裝完成了。

上面兩個(gè)就是官方提供的demo，下面我再來兩個(gè)我們平時(shí)開發(fā)中可以用到的栗子：

多個(gè)線程等待：模擬并發(fā)，讓并發(fā)線程一起執(zhí)行。

有時(shí)候我們寫了接口想去壓測(cè)下它，看看它的最大并發(fā)數(shù)大概是多少。當(dāng)然我們可以使用Jmeter來進(jìn)行壓測(cè)，但是有時(shí)候我們不想去下載工具，其實(shí)就可以借助CountDownLatch來實(shí)現(xiàn)。

/**  * @author: 公眾號(hào)：java金融  */ public class TestCountDownLatch2 {      public static void main(String[] args) throws InterruptedException {           CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);           for (int i = 0; i < 5; i++) {                new Thread(() -> {                     try {                          //所有請(qǐng)求都阻塞在這，等待                          countDownLatch.await();                          // 調(diào)用測(cè)試接口                          System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "開始執(zhí)行&hellip;&hellip;");                     } catch (InterruptedException e) {                          e.printStackTrace();                     }                }).start();           }           // 讓請(qǐng)求都準(zhǔn)備好           Thread.sleep(2000);           // 讓所有請(qǐng)求統(tǒng)一請(qǐng)求           countDownLatch.countDown();      } }

我們通過CountDownLatch.await()，讓多個(gè)參與者線程啟動(dòng)后阻塞等待，然后在主線程  調(diào)用CountDownLatch.countdown()  將計(jì)數(shù)減為0，讓所有線程一起往下執(zhí)行;以此實(shí)現(xiàn)了多個(gè)線程在同一時(shí)刻并發(fā)執(zhí)行，來模擬并發(fā)請(qǐng)求的目的。

單個(gè)線程等待：多個(gè)線程(任務(wù))完成后，進(jìn)行匯總合并

/**  * @author: 公眾號(hào)：java金融  */ public class TestCountDownLatch2 {      public static void main(String[] args) throws InterruptedException {           int count = 3;           CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(count);           for (int i = 0; i < count; i++) {                final int index = i;                new Thread(() -> {                     try {                          Thread.sleep(1000 + ThreadLocalRandom.current().nextInt(1000));                          System.out.println("finish" + index + Thread.currentThread().getName());                     } catch (InterruptedException e) {                          e.printStackTrace();                     }finally{                         countDownLatch.countDown();                     }                }).start();           }           countDownLatch.await();// 主線程在阻塞，當(dāng)計(jì)數(shù)器==0，就喚醒主線程往下執(zhí)行。           System.out.println("主線程:在所有任務(wù)運(yùn)行完成后，進(jìn)行結(jié)果匯總");      } }

這種場(chǎng)景應(yīng)該是用的最多了,比如我們打開一個(gè)電商的個(gè)人中心頁(yè)面，我們需要調(diào)用，用戶信息接口、用戶訂單接口、用戶會(huì)員信息等接口，然后合并后一起給到前端，假設(shè)每個(gè)接口最長(zhǎng)耗時(shí)為1s，如果我們同步調(diào)用的話最大耗時(shí)時(shí)間是3s，如果我們采用異步調(diào)用然后合并結(jié)果，所以最大的耗時(shí)時(shí)間是3s。每個(gè)接口調(diào)用返回?cái)?shù)據(jù)后調(diào)用countDown方法，讓計(jì)數(shù)器進(jìn)行減1，當(dāng)把計(jì)數(shù)器減為0時(shí)的這個(gè)線程會(huì)去喚醒主線程，讓它繼續(xù)往下走。

CountDownLatch 實(shí)現(xiàn)原理

CountDownLatch是通過AQS的state字段來實(shí)現(xiàn)的一個(gè)計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器的初始值(state的值)為new  CountDownLatch設(shè)置的數(shù)量，每次調(diào)用countDown的時(shí)候，state的值會(huì)進(jìn)行減1，最后某個(gè)線程將state值減為0時(shí)，會(huì)把調(diào)用了await()進(jìn)行阻塞等待的線程進(jìn)行喚醒。CountDownLatch重寫了tryReleaseShared這個(gè)方法，只有當(dāng)state這個(gè)字段被設(shè)置為0時(shí)，也就是tryReleaseShared返回true的情況就會(huì)執(zhí)行doReleaseShared方法，把調(diào)用了await的線程進(jìn)行喚醒。

public final boolean releaseShared(int arg) {       if (tryReleaseShared(arg)) {           doReleaseShared();           return true;       }       return false;   } rotected boolean tryReleaseShared(int releases) {           // Decrement count; signal when transition to zero           for (;;) {               int c = getState();               if (c == 0)                   return false;               int nextc = c-1;               if (compareAndSetState(c, nextc))                   return nextc == 0;           }       }

上述內(nèi)容就是怎么用Java高并發(fā)編程之CountDownLatch，你們學(xué)到知識(shí)或技能了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或者豐富自己的知識(shí)儲(chǔ)備，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。