怎么用Java高并發編程之CountDownLatch

本篇文章為大家展示了怎么用Java高并發編程之CountDownLatch，內容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

什么是CountDownLatch

CountDownLatch是通過一個計數器來實現的，計數器的初始值是線程的數量。每當一個線程執行完畢后，計數器的值就減1，當計數器的值為0時，表示所有線程都執行完畢，然后在閉鎖上(調用await方法的線程)等待的線程就可以恢復工作了。

應用場景

CountDownLatch可以用來干什么呢?有什么應用場景?實際項目中有應用的場景嗎?這應該才是大家比較關心的。我們先來看看官網提供的例子是如何進行應用的https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/concurrent/CountDownLatch.html  官方提供了兩個demo我直接把它轉成了圖片順帶推薦下這個代碼轉圖片的網址https://www.dute.org/code-snapshot  還挺好用的。

官網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.”

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

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

官網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大任務拆分N個部分，讓多個線程(Worker)執行，每個線程(Worker)執行完自己的部分計數器就減1，當所有子部分都完成后，Driver  才繼續向下執行才繼續執行。就好比富士康手機加工的流水線一樣，組裝一步手機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組裝完成了。

上面兩個就是官方提供的demo，下面我再來兩個我們平時開發中可以用到的栗子：

多個線程等待：模擬并發，讓并發線程一起執行。

有時候我們寫了接口想去壓測下它，看看它的最大并發數大概是多少。當然我們可以使用Jmeter來進行壓測，但是有時候我們不想去下載工具，其實就可以借助CountDownLatch來實現。

/**  * @author: 公眾號：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 {                          //所有請求都阻塞在這，等待                          countDownLatch.await();                          // 調用測試接口                          System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "開始執行&hellip;&hellip;");                     } catch (InterruptedException e) {                          e.printStackTrace();                     }                }).start();           }           // 讓請求都準備好           Thread.sleep(2000);           // 讓所有請求統一請求           countDownLatch.countDown();      } }

我們通過CountDownLatch.await()，讓多個參與者線程啟動后阻塞等待，然后在主線程  調用CountDownLatch.countdown()  將計數減為0，讓所有線程一起往下執行;以此實現了多個線程在同一時刻并發執行，來模擬并發請求的目的。

單個線程等待：多個線程(任務)完成后，進行匯總合并

/**  * @author: 公眾號：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，當計數器==0，就喚醒主線程往下執行。           System.out.println("主線程:在所有任務運行完成后，進行結果匯總");      } }

這種場景應該是用的最多了,比如我們打開一個電商的個人中心頁面，我們需要調用，用戶信息接口、用戶訂單接口、用戶會員信息等接口，然后合并后一起給到前端，假設每個接口最長耗時為1s，如果我們同步調用的話最大耗時時間是3s，如果我們采用異步調用然后合并結果，所以最大的耗時時間是3s。每個接口調用返回數據后調用countDown方法，讓計數器進行減1，當把計數器減為0時的這個線程會去喚醒主線程，讓它繼續往下走。

CountDownLatch 實現原理

CountDownLatch是通過AQS的state字段來實現的一個計數器，計數器的初始值(state的值)為new  CountDownLatch設置的數量，每次調用countDown的時候，state的值會進行減1，最后某個線程將state值減為0時，會把調用了await()進行阻塞等待的線程進行喚醒。CountDownLatch重寫了tryReleaseShared這個方法，只有當state這個字段被設置為0時，也就是tryReleaseShared返回true的情況就會執行doReleaseShared方法，把調用了await的線程進行喚醒。

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;           }       }

上述內容就是怎么用Java高并發編程之CountDownLatch，你們學到知識或技能了嗎？如果還想學到更多技能或者豐富自己的知識儲備，歡迎關注億速云行業資訊頻道。