CountDownLatch的理解和使用

在筆者想要了解Thrift時候，找到一個博主寫的系統間通信技術的架構設計，在了解和學習的過程中遇到很多小問題和基礎知識，自己還是不夠清楚，就查詢和總結下。

因為筆者也都是從網上找的一些資料，好的資料筆者都是自己收敲一遍，這樣覺得能夠加深下印象，引發更多的思考，畢竟很多時候筆者感覺自己都是七秒的記憶。

在第一篇文章中遇到了一個CountDownLatch同步計數器，當計數器數值減為0時，所有受其影響而等待的線程將會被激活，這樣保證模擬並發請求的真實性。

CountDownLatch概念

CountDownLatch是一個同步工具類，用來協調多個線程之間的同步，或者說起到線程之間的通信（而不是用作互斥的作用）。

CountDownLatch能夠使一個線程在等待另外一些線程完成各自工作之后，再繼續執行。使用一個計數器進行實現。計數器初始值為線程的數量。當每一個線程完成自己任務后，計數器的值就會減一。當計數器的值為0時，表示所有的線程都已經完成一些任務，然后在CountDownLatch上等待的線程就可以恢復執行接下來的任務。

CountDownLatch的用法

CountDownLatch典型用法：1、某一線程在開始運行前等待n個線程執行完畢。將CountDownLatch的計數器初始化為new CountDownLatch(n)，每當一個任務線程執行完畢，就將計數器減1 countdownLatch.countDown()，當計數器的值變為0時，在CountDownLatch上await()的線程就會被喚醒。一個典型應用場景就是啟動一個服務時，主線程需要等待多個組件加載完畢，之后再繼續執行。

CountDownLatch典型用法：2、實現多個線程開始執行任務的最大並行性。注意是並行性，不是並發，強調的是多個線程在某一時刻同時開始執行。類似於賽跑，將多個線程放到起點，等待發令槍響，然后同時開跑。做法是初始化一個共享的CountDownLatch(1)，將其計算器初始化為1，多個線程在開始執行任務前首先countdownlatch.await()，當主線程調用countDown()時，計數器變為0，多個線程同時被喚醒。

CountDownLatch的不足

CountDownLatch是一次性的，計算器的值只能在構造方法中初始化一次，之后沒有任何機制再次對其設置值，當CountDownLatch使用完畢后，它不能再次被使用。

 

CountDownLatch（倒計時計算器）使用說明

方法說明

public void countDown()

　　遞減鎖存器的計數，如果計數到達零，則釋放所有等待的線程。如果當前計數大於零，則將計數減少.

public boolean await(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException

　　使當前線程在鎖存器倒計數至零之前一直等待，除非線程被中斷或超出了指定的等待時間。如果當前計數為零，則此方法立刻返回true值。

　　如果當前計數大於零，則出於線程調度目的，將禁用當前線程，且在發生以下三種情況之一前，該線程將一直出於休眠狀態：

　　由於調用countDown()方法，計數到達零；或者其他某個線程中斷當前線程；或者已超出指定的等待時間。

• 如果計數到達零，則該方法返回true值。
• 如果當前線程，在進入此方法時已經設置了該線程的中斷狀態；或者在等待時被中斷，則拋出InterruptedException，並且清除當前線程的已中斷狀態。
• 如果超出了指定的等待時間，則返回值為false。如果該時間小於等於零，則該方法根本不會等待。

參數：

　　timeout-要等待的最長時間

　　unit-timeout 參數的時間單位

返回：

　　如果計數到達零，則返回true；如果在計數到達零之前超過了等待時間，則返回false

拋出：

　　InterruptedException-如果當前線程在等待時被中斷

例子1：

　　主線程等待子線程執行完成在執行

package com.example.demo.CountDownLatchDemo;

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

/**
 * 主線程等待子線程執行完成再執行
 */
public class CountdownLatchTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(3);
        final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            Runnable runnable = new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println("子線程" + Thread.currentThread().getName() + "開始執行");
                        Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                        System.out.println("子線程"+Thread.currentThread().getName()+"執行完成");
                        latch.countDown();//當前線程調用此方法，則計數減一
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            service.execute(runnable);
        }

        try {
            System.out.println("主線程"+Thread.currentThread().getName()+"等待子線程執行完成...");
            latch.await();//阻塞當前線程，直到計數器的值為0
            System.out.println("主線程"+Thread.currentThread().getName()+"開始執行...");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

例子2：

　　百米賽跑，4名運動員選手到達場地等待裁判口令，裁判一聲口令，選手聽到后同時起跑，當所有選手到達終點，裁判進行匯總排名

package com.example.demo.CountDownLatchDemo;

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

public class CountdownLatchTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        final CountDownLatch cdOrder = new CountDownLatch(1);
        final CountDownLatch cdAnswer = new CountDownLatch(4);
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            Runnable runnable = new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println("選手" + Thread.currentThread().getName() + "正在等待裁判發布口令");
                        cdOrder.await();
                        System.out.println("選手" + Thread.currentThread().getName() + "已接受裁判口令");
                        Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                        System.out.println("選手" + Thread.currentThread().getName() + "到達終點");
                        cdAnswer.countDown();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            service.execute(runnable);
        }
        try {
            Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
            System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"即將發布口令");
            cdOrder.countDown();
            System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"已發送口令，正在等待所有選手到達終點");
            cdAnswer.await();
            System.out.println("所有選手都到達終點");
            System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"匯總成績排名");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        service.shutdown();
    }
}

 原文鏈接： https://blog.csdn.net/joenqc/article/details/76794356

　　　　　  https://www.cnblogs.com/tstd/p/4987935.html