怎么使用java計數器CountDownLatch

本篇內容介紹了“怎么使用java計數器CountDownLatch”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

CountDownLatch簡介

CountDownLatch顧名思義，count + down + latch ＝ 計數 ＋ 減 ＋ 門閂（這么拆分也是便于記憶=_=） 可以理解這個東西就是個計數器，只能減不能加，同時它還有個門閂的作用，當計數器不為0時，門閂是鎖著的；當計數器減到0時，門閂就打開了。

如果你感到懵比的話，可以類比考生考試交卷，考生交一份試卷，計數器就減一。直到考生都交了試卷（計數器為0），監考老師（一個或多個）才能離開考場。至于考生是否做完試卷，監考老師并不關注。只要都交了試卷，他就可以做接下來的工作了。

CountDownLatch實現原理

下面從構造方法開始，一步步解釋實現的原理：構造方法下面是實現的源碼，非常簡短，主要是創建了一個Sync對象。

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

Sync對象

private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {private static final long serialVersionUID = 4982264981922014374L;Sync(int count) {setState(count);}int getCount() {return getState();}protected int tryAcquireShared(int acquires) {return (getState() == 0) ? 1 : -1;}protected boolean tryReleaseShared(int releases) {// Decrement count; signal when transition to zerofor (;;) {int c = getState();if (c == 0)return false;int nextc = c-1;if (compareAndSetState(c, nextc))return nextc == 0;}}}

假設我們是這樣創建的：new CountDownLatch(5)。其實也就相當于new Sync(5)，相當于setState(5)。setState其實就是共享鎖資源總數,我們可以暫時理解為設置一個計數器，當前計數器初始值為5。

tryAcquireShared方法其實就是判斷一下當前計數器的值，是否為0了，如果為0的話返回1（返回1的時候，就表示獲取鎖成功,awit()方法就不再阻塞）。

tryReleaseShared方法就是利用CAS的方式，對計數器進行減一的操作，而我們實際上每次調用countDownLatch.countDown()方法的時候，最終都會調到這個方法，對計數器進行減一操作，一直減到0為止。

countDownLatch.await()

public void await() throws InterruptedException { sync.acquireSharedInterruptibly(1); }

代碼很簡單，就一句話（注意acquireSharedInterruptibly（）方法是抽象類：AbstractQueuedSynchronizer的一個方法，我們上面提到的Sync繼承了它），我們跟蹤源碼，繼續往下看：

acquireSharedInterruptibly(int arg) public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)throws InterruptedException {if (Thread.interrupted())throw new InterruptedException();if (tryAcquireShared(arg) < 0)doAcquireSharedInterruptibly(arg);}

源碼也是非常簡單的，首先判斷了一下，當前線程是否有被中斷，如果沒有的話，就調用tryAcquireShared(int acquires)方法，判斷一下當前線程是否還需要“阻塞”。其實這里調用的tryAcquireShared方法，就是我們上面提到的java.util.concurrent.CountDownLatch.Sync.tryAcquireShared(int)這個方法。

當然，在一開始我們沒有調用過countDownLatch.countDown()方法時，這里tryAcquireShared方法肯定是會返回-1的，因為會進入到doAcquireSharedInterruptibly方法。

doAcquireSharedInterruptibly(int arg)

countDown()方法

// 計數器減1public void countDown() {sync.releaseShared(1); }//調用AQS的releaseShared方法public final boolean releaseShared(int arg) {if (tryReleaseShared(arg)) {//計數器減一doReleaseShared();//喚醒后繼結點,這個時候隊列中可能只有調用過await()的線程節點,也可能隊列為空return true;}return false;}

這個時候，我們應該對于countDownLatch.await()方法是怎么“阻塞”當前線程的，已經非常明白了。其實說白了，就是當你調用了countDownLatch.await()方法后，你當前線程就會進入了一個死循環當中，在這個死循環里面，會不斷的進行判斷，通過調用tryAcquireShared方法，不斷判斷我們上面說的那個計數器，看看它的值是否為0了（為0的時候，其實就是我們調用了足夠多 countDownLatch.countDown()方法的時候），如果是為0的話，tryAcquireShared就會返回1，代碼也會進入到圖中的紅框部分，然后跳出了循環，也就不再“阻塞”當前線程了。

需要注意的是，說是在不停的循環，其實也并非在不停的執行for循環里面的內容，因為在后面調用parkAndCheckInterrupt（）方法時，在這個方法里面是會調用 LockSupport.park(this);來掛起當前線程。

CountDownLatch 使用的注意點：

1、只有當count為0時，await之后的程序才夠執行。

2、countDown必須寫在finally中，防止發生異程常時，導致程序死鎖。

使用場景：

比如對于馬拉松比賽，進行排名計算，參賽者的排名，肯定是跑完比賽之后，進行計算得出的，翻譯成Java識別的預發，就是N個線程執行操作，主線程等到N個子線程執行完畢之后，在繼續往下執行。

public static void testCountDownLatch(){int threadCount = 10;final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(threadCount);for(int i=0; i< threadCount; i++){new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getId() + "開始出發");try {Thread.sleep(1000);System.out.println("線程" + Thread.currentThread().getId() + "已到達終點");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} fianlly {latch.countDown();}}}).start();}try {latch.await();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("10個線程已經執行完畢！開始計算排名");}

結果:

線程10開始出發線程13開始出發線程12開始出發線程11開始出發線程14開始出發線程15開始出發線程16開始出發線程17開始出發線程18開始出發線程19開始出發線程14已到達終點線程15已到達終點線程13已到達終點線程12已到達終點線程10已到達終點線程11已到達終點線程16已到達終點線程17已到達終點線程18已到達終點線程19已到達終點10個線程已經執行完畢！開始計算排名

“怎么使用java計數器CountDownLatch”的內容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業相關的知識可以關注億速云網站，小編將為大家輸出更多高質量的實用文章！