CountDownLatch 控制多个线程执行顺序

使用 CountDownLatch 控制多个线程执行顺序

 

有时候会有这样的需求，多个线程同时工作，然后其中几个可以随意并发执行，但有一个线程需要等其他线程工作结束后，才能开始。举个例子，开启多个线程分块下载一个大文件，每个线程只下载固定的一截，最后由另外一个线程来拼接所有的分段，那么这时候我们可以考虑使用CountDownLatch来控制并发。

    CountDownLatch是JAVA提供在java.util.concurrent包下的一个辅助类，可以把它看成是一个计数器，其内部维护着一个count计数，只不过对这个计数器的操作都是原子操作，同时只能有一个线程去操作这个计数器，CountDownLatch通过构造函数传入一个初始计数值，调用者可以通过调用CounDownLatch对象的cutDown()方法，来使计数减1；如果调用对象上的await()方法，那么调用者就会一直阻塞在这里，直到别人通过cutDown方法，将计数减到0，才可以继续执行。

CountDownLatch类有3个基本元素：

1.初始值决定CountDownLatch类需要等待的事件的数量。
2.await() 方法, 被等待全部事件终结的线程调用。
3.countDown() 方法，事件在结束执行后调用。
当创建 CountDownLatch 对象时，对象使用构造函数的参数来初始化内部计数器。
每次调用 countDown() 方法, CountDownLatch 对象内部计数器减一。
当内部计数器达到0时， CountDownLatch 对象唤醒全部使用 await() 方法睡眠的线程们。

不可能重新初始化或者修改CountDownLatch对象的内部计数器的值。
一旦计数器的值初始后，唯一可以修改它的方法就是之前用的 countDown() 方法。
当计数器到达0时， 全部调用 await() 方法会立刻返回，接下来任何countDown() 方法的调用都将不会造成任何影响。

示例

 1 import java.util.concurrent.CountDownLatch;
 2 
 3 public class Sample {
 4     /**
 5      * 计数器，用来控制线程
 6      * 传入参数2，表示计数器计数为2
 7      */
 8     private final static CountDownLatch mCountDownLatch = new CountDownLatch(2);
 9 
10     /**
11      * 示例工作线程类
12      */
13     private static class WorkingThread extends Thread {
14         private final String mThreadName;
15         private final int mSleepTime;
16         public WorkingThread(String name, int sleepTime) {
17             mThreadName = name;
18             mSleepTime = sleepTime;
19         }
20         
21         @Override
22         public void run() {
23             System.out.println("[" + mThreadName + "] started!");
24             try {  
25                     Thread.sleep(mSleepTime);  
26             } catch (InterruptedException e) {  
27                     e.printStackTrace();  
28             }
29             mCountDownLatch.countDown();
30             System.out.println("[" + mThreadName + "] end!"); 
31         }
32     }
33     
34     /**
35      * 示例线程类
36      */
37     private static class SampleThread extends Thread {
38         
39         @Override
40         public void run() {
41             System.out.println("[SampleThread] started!");
42             try {
43                 // 会阻塞在这里等待 mCountDownLatch 里的count变为0；
44                 // 也就是等待另外的WorkingThread调用countDown()
45                 mCountDownLatch.await();
46             } catch (InterruptedException e) {
47                 
48             }
49             System.out.println("[SampleThread] end!");
50         }
51     }
52     
53     public static void main(String[] args) throws Exception {
54         // 最先run SampleThread
55         new SampleThread().start();
56         // 运行两个工作线程
57         // 工作线程1运行5秒
58         new WorkingThread("WorkingThread1", 5000).start();
59         // 工作线程2运行2秒
60         new WorkingThread("WorkingThread2", 2000).start();
61     }
62 }

 

运行结果：

[SampleThread] started!
[WorkingThread1] started!
[WorkingThread2] started!
[WorkingThread2] end!
[WorkingThread1] end!
[SampleThread] end!

达到了目的。当然还有其他方式可以做到这样的效果，本文仅仅是介绍了一种使用CountDownLatch的方式。

 

 

指定并发数测试

public class AddCalcParallelRequestThread implements Runnable {

    private CountDownLatch signal;
    private CountDownLatch finish;
    private int taskNumber = 0;
    private AddCalculate calc;

    public AddCalcParallelRequestThread(AddCalculate calc, CountDownLatch signal, CountDownLatch finish, int taskNumber) {
        this.signal = signal;
        this.finish = finish;
        this.taskNumber = taskNumber;
        this.calc = calc;
    }

    public void run() {
        try {
            signal.await();//当前线程等待
           
            int add = calc.add(taskNumber, taskNumber);
            System.out.println(System.currentTimeMillis()+" s="+signal.getCount()+" f="+ finish.getCount()+" "+Thread.currentThread()+" calc add result:[" + add + "]");

            finish.countDown();
        } catch (InterruptedException ex) {
            Logger.getLogger(AddCalcParallelRequestThread.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
        }
    }
}

测试

 

public static void parallelAddCalcTask(AddCalculate calc) throws InterruptedException {
        //并行度10
        int parallel = 10;
        //开始计时
        StopWatch sw = new StopWatch();
        sw.start();

        CountDownLatch signal = new CountDownLatch(1);
        CountDownLatch finish = new CountDownLatch(parallel);

        for (int index = 0; index < parallel; index++) {
            AddCalcParallelRequestThread client = new AddCalcParallelRequestThread(calc, signal, finish, index);
            new Thread(client).start();
        }
        System.out.println("wait time 10s");
        Thread.sleep(10000);
        System.out.println("start");
        signal.countDown();//开始执行
        
        finish.await();//等待所有线程结束
        sw.stop();

        String tip = String.format("加法计算RPC调用总共耗时: [%s] 毫秒", sw.getTime());
        System.out.println(tip);
    }

 

 

结果：

wait time 10s
start
1499914454867 s=0 f=10 Thread[Thread-11,5,main] calc add result:[18]
1499914454867 s=0 f=10 Thread[Thread-4,5,main] calc add result:[4]
1499914454867 s=0 f=10 Thread[Thread-8,5,main] calc add result:[12]
1499914454868 s=0 f=7 Thread[Thread-10,5,main] calc add result:[16]
1499914454869 s=0 f=6 Thread[Thread-2,5,main] calc add result:[0]
1499914454869 s=0 f=5 Thread[Thread-6,5,main] calc add result:[8]
1499914454870 s=0 f=4 Thread[Thread-3,5,main] calc add result:[2]
1499914454870 s=0 f=3 Thread[Thread-7,5,main] calc add result:[10]
1499914454870 s=0 f=2 Thread[Thread-9,5,main] calc add result:[14]
1499914454870 s=0 f=1 Thread[Thread-5,5,main] calc add result:[6]
加法计算RPC调用总共耗时: [10503] 毫秒

 十个线程同时执行操作

 

 

 

转载于:https://www.cnblogs.com/atwanli/articles/7159319.html