CountDownLatch工具类的示例与理解

原创于 2023-07-23 22:02:35 发布 · 180 阅读

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

CountDownLatch是一个同步工具类，用于线程间的协调，例如在所有线程执行完毕后再继续执行某个线程。它有一个计数器，初始值为线程数量，每完成一个线程任务，计数器减一，当计数器为0时，所有等待的线程会被释放。CountDownLatch的主要方法有构造器、getCount、countDown和await。其优点是简单灵活，但缺点是一次性使用且不支持中断。

一、CountDownLatch是什么

CountDownLatch是一个同步工具类，可以使一个或多个线程等待其他线程执行结束后再执行。举个例子来说，五个人跑步比赛，我们等待五个人都越过终点后再进行统计成绩。

CountDownLatch中定义了一个计数器，初始值为其他线程的数量，按照上面的例子，我们就应该将其定义为5，当一个人冲过终点，也就是一个线程执行完毕后，就将其减一，当五个人都冲过终点后，此时值为0，当计数器达到0时，表示其他线程执行完毕，等待的线程就可以恢复执行。

二、CountDownLatch的方法

CountDownLatch(int count)：count为计数器的初始值。
getCount()：获取当前计数器的值。
countDown(): 计数器的值-1，直到count为0。
await(): 等待计数器变为0。
boolean await(long timeout, TimeUnit unit)，与await()类似
参数：timeout，等待时间；unit，时间单位。指定等待时间，若超时则自动唤醒其他线程。
返回值：boolean类型，若等待超时则返回false，否则返回true

三、CountDownLatch的示例

/**
 * 五人比赛跑步，结束后统计数据
 */
public class Test01 {

    //选手数量
    public static final int RUNNER = 5;
    //裁判
    public static final int REFEREE = 1;
    //时间计数
    public static Long startTime;

    public static void main(String[] args) {
        //获取核心数
        int cpuNum = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
        //创建线程池
        ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(cpuNum * 2, cpuNum * 2,
                0, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>());
        //创建选手的同步计数器,count为5
        CountDownLatch runLatch = new CountDownLatch(RUNNER);
        //创建裁判的同步计数器，count为1
        CountDownLatch refereeLatch = new CountDownLatch(REFEREE);
        //创建五个线程，即五个选手
        for (int i = 0; i < RUNNER; i++) {
            //每个选手
            executorService.execute(() -> {
                try {
                    System.out.println("选手" + Thread.currentThread().getName() + " 等待比赛开始");
                    //选手等待裁判
                    refereeLatch.await();
                    System.out.println("选手" + Thread.currentThread().getName() + " 起跑");
                    Thread.sleep((long) (8000 + Math.random() * 5000));
                    System.out.println("选手" + Thread.currentThread().getName() + " 到达终点"
                            + " 耗时：" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "毫秒");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    //选手到达终点，计数器减一
                    runLatch.countDown();
                }
            });
        }
        try {
            //比赛开始倒计时
            for (int i = 5; i > 0; i--) {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println(i);
            }
            Thread.sleep(1000);
            //比赛开始
            System.out.println("比赛开始");
            startTime = System.currentTimeMillis();
            //唤醒5个选手
            refereeLatch.countDown();
            //裁判等待选手都到达终点
            runLatch.await();
            System.out.println("所有选手到达终点，比赛结束");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        executorService.shutdown();
    }
}

执行结果