带你快速搞定java多线程(5)
时间：2022-05-22 08:20:35 | 栏目：JAVA代码 | 点击：次
1、介绍
CountDownLantch 倒数计时器，一个同步辅助类，一个线程（或者多个），等待另外N个线程完成某个事情后才能执行。用给定的计数初始化CountDownLatch，其含义是要被等待执行完的线程个数。
每次调用CountDown()，计数减1，执行到await()函数会阻塞等待线程的执行，直到计数为0。
CountDownLantch 无法重置
2、countdownlantch的用法。
举个例子
场景：模拟10人赛跑。喊完“Game Start”才开始跑，10人跑完后才喊"Game Over."，代码如下：
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
* CountDownLatchTest
* @author 香菜
*/
public class CountDownLatchTest {
private static final int RUNNER_COUNT = 10;
private static final int CORE_THREAD_COUNT = 10;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
final CountDownLatch begin = new CountDownLatch(1);
final CountDownLatch end = new CountDownLatch(RUNNER_COUNT);
final ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(CORE_THREAD_COUNT);
// 启动是个线程
for (int i = 0; i < RUNNER_COUNT; i++) {
final int NO = i + 1;
Runnable run = () -> {
try {
// 主线程 begin 之后所有的线程才会开始运行
begin.await();
Thread.sleep((long)(Math.random() * 10000));
System.out.println("No." + NO + " arrived");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 当前线程结束
end.countDown();
}
};
exec.submit(run);
}
System.out.println("Game Start ...");
begin.countDown();
// 等待其他的线程结束
end.await();
System.out.println("Game Over.");
exec.shutdown();
}
}
3、如何利用AQS 实现 CountDownLatch
- void await():如果当前count大于0,当前线程将会wait,直到count等于0或者中断。
- boolean await(long timeout, TimeUnit unit)：使当前线程在锁存器倒计数至零之前一直等待，除非线程被中断或超出了指定的等待时间。
- void countDown()：递减锁存器的计数，如果计数到达零，则释放所有等待的线程。 long getCount() ：获得计数的数量
通过代码可见，CountDownLatch 的核心实现是内部类 Sync，Sync 继承自 AbstractQueuedSynchronizer，让我们打开Sync 一探究竟。
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 zero
for (;;) {
int c = getState();
if (c == 0)
return false;
int nextc = c-1;
if (compareAndSetState(c, nextc))
return nextc == 0;
}
}
}
整个Sync 的代码实现 很简单，
- 线程计数 是通过 state 控制 ，上篇文章我们分析过，state的同步使用 CAS 实现的乐观锁。
- 获得锁计数 通过 tryAcquireShared ，代码很直接了，如果state == 0 返回1，将当前线程加入到队列中
- 释放锁 通过 tryReleaseShared 将 state -1 ，释放一个锁。
AQS的实现可以看下上篇文章。《多线程系列五》没人给你说的AQS，打通多线程编程
4、总结
通过分析 countdownlantch 单独的代码可以看到通过AQS 实现的线程同步是多么简单，所以理解了AQS 就可以实现自己的同步器。