【JUC系列第四篇】-CountDownLatch使用场景分析

作者 : 毕来生

前言

​ 在 java.util.concurrent 包中提供了多种并发容器类来改进同步容器 的性能。今天我们来聊一聊CountDownLatch 的使用场景。看看它到底是怎么玩耍的。

CountDownLatch 是干什么的？

​ 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。

CountDownLatch原理

​ CountDownLatch是通过一个计数器来实现的，计数器的初始化值为线程的数量。每当一个线程完成了自己的任务后，计数器的值就相应得减1。当计数器到达0时，表示所有的线程都已完成任务，然后在闭锁上等待的线程就可以恢复执行任务。

使用场景

​ 在某些业务情况下，要求我们等某个条件或者任务完成后才可以继续处理后续任务。同时在线程完成时也会触发一定事件。方便业务继续向下执行。这个时候我们的CountDownLatch就隆重登场啦。常用核心方法为

    /**
     * 递减计数器的计数，如果计数达到0，则释放所有等待的线程。
     * 如果当前计数大于0，则将计数减少。
     * 如果新的计数为0，会重启所有等待线程
     * 如果当前计数等于0，则不做任何操作
     **/
    public void countDown() {
        sync.releaseShared(1);
    }
    /**
     * 1、当前线程在倒数至0之前会一直等待
     * 2、除非线程被中断或超出了指定的时间。
     * 3、如果当前计数为0，立刻返回为true
     * 4、如果当前计数等于0，则不做任何操作
     * 5、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
     **/
    public boolean await(long timeout, TimeUnit unit)
            throws InterruptedException {
        return sync.tryAcquireSharedNanos(1, unit.toNanos(timeout));
    }

实战演练

package org.bilaisheng.juc;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * @Author: bilaisheng
 * @Wechat: 878799579
 * @Date: 2019/1/2 23:30
 * @Todo: CountDownLatch demo。
 * @Version : JDK11 , IDEA2018
 */
public class CountDownLatchTest {

    // 举个例子：有十个毒贩在和警察激战
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        // 开始计数器
        final CountDownLatch start = new CountDownLatch(1);
        // 结束计数器
        final CountDownLatch end = new CountDownLatch(10);

        final ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);

        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            // 这个变量纯粹为了掩饰到底哪个倒霉先被干掉。
            final String criminal = "第"+i+"个毒贩";
            Runnable task = new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        // 如果当前已经没有可以毒贩，立刻返回
                        start.await();
                        Thread.sleep(500);
                        System.out.println(criminal + "被干掉了！");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    } finally {
                        // 干掉一个。毒贩活着的数量就减1
                        end.countDown();
                    }
                }
            };
            executorService.submit(task);
        }

        // 抓捕开始
        start.countDown();
        //  全都被干掉了（计数器为0)
        end.await();
        // 任务完成：收工回家
        executorService.shutdown();
    }
}

闭锁可以延迟线程的进度直到其到达终止状态,闭锁可以用来确保某些活动直到其他活动都完成才继续执行:

• 确保某个计算在其需要的所有资源都被初始化之后才继续执行;
• 确保某个服务在其依赖的所有其他服务都已经启动之后才启动;
• 等待直到某个操作所有参与者都准备就绪再继续执行。

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