详解Java线程同步器CountDownLatch
Java程序有的时候在主线程中会创建多个线程去执行任务，然后在主线程执行完毕之前，把所有线程的任务进行汇总，以前可以用线程的join方法，但是这个方法不够灵活，我们可以使用CountDownLatch类，实现更优雅,而且使用线程池的话，可没有办法调用线程的join方法的呀！
一.简单使用CountDownLatch
直接使用线程：
packagecom.example.demo.study;
importjava.util.concurrent.CountDownLatch;
publicclassStudy0215{
//这里相当于新建一个初始值为2的计数器
privatestaticvolatileCountDownLatchcountDownLatch=newCountDownLatch(2);
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException{
newThread(()->{
try{
Thread.sleep(1000);
System.out.println("线程一执行完毕");
}catch(Exceptione){
}finally{
//每调用这个方法计数器减一
countDownLatch.countDown();
}
}).start();
newThread(()->{
try{
Thread.sleep(1000);
System.out.println("线程二执行完毕");
}catch(Exceptione){
}finally{
countDownLatch.countDown();
}
}).start();
System.out.println("两个线程已经全部启动");
//只要调用了这个方法之后，主线程会阻塞，直到计数器countDownLatch变成0就会返回
countDownLatch.await();
System.out.println("执行完毕");
}
}
实际中尽量少直接操作线程，而是使用线程池：
packagecom.example.demo.study;
importjava.util.concurrent.CountDownLatch;
importjava.util.concurrent.ExecutorService;
importjava.util.concurrent.Executors;
publicclassStudy0215{
//这里相当于新建一个初始值为2的计数器
privatestaticvolatileCountDownLatchcountDownLatch=newCountDownLatch(2);
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException{
//创建线程池
ExecutorServicepool=Executors.newFixedThreadPool(2);
//将任务一丢进线程池
pool.submit(()->{
try{
Thread.sleep(1000);
System.out.println("线程一执行完毕");
}catch(Exceptione){
}finally{
//每调用这个方法计数器减一
countDownLatch.countDown();
}
});
//任务二丢进线程池
pool.submit(()->{
try{
Thread.sleep(1000);
System.out.println("线程二执行完毕");
}catch(Exceptione){
}finally{
countDownLatch.countDown();
}
});
System.out.println("两个线程已经全部启动");
//只要调用了这个方法之后，主线程会阻塞，直到计数器countDownLatch变成0就会返回
countDownLatch.await();
System.out.println("执行完毕");
}
}
二.await方法
看下面的图，可以知道这个CountDownLatch类内部有个工具类Sync实现了AQS，然后CountDownLatch中的方法都是调用工具类Sync去操作的，emmm....跟前面说过的ReentrantLock类结构是一样的；
我们看看CountDownLatch构造器传递的数其实就是设置AQS中state的值：
//实际上调用把值传递给了Sync，也就是设置了AQS中的state
publicCountDownLatch(intcount){
if(count<0)thrownewIllegalArgumentException("count<0");
this.sync=newSync(count);
}
Sync(intcount){
setState(count);
}
我们再看看await方法：
//当前线程调用了await方法之后，当前线程就会给阻塞，直到以下两种情况：
//1.其他线程调用了countDown方法将计数器减到0之后，该线程就返回了；
//2.其他线程调用了当前的线程的中断方法，当前线程抛出异常InterruptedException
publicvoidawait()throwsInterruptedException{
sync.acquireSharedInterruptibly(1);
}
publicfinalvoidacquireSharedInterruptibly(intarg)throwsInterruptedException{
//当前线程被中断就抛出异常
if(Thread.interrupted())
thrownewInterruptedException();
//查看计数器中的值是不是0，不过不是0，就进入AQS等待队列等待；
if(tryAcquireShared(arg)<0)
doAcquireSharedInterruptibly(arg);
}
protectedinttryAcquireShared(intacquires){
return(getState()==0)?1:-1;
}
三.countDown方法
publicvoidcountDown(){
sync.releaseShared(1);
}
publicfinalbooleanreleaseShared(intarg){
//tryReleaseShared方法返回false，说明当前计数器的值减一成功
//返回true，说明计数器的值此时为0，那就要唤醒因为调用了CountDownLatch而阻塞的线程
if(tryReleaseShared(arg)){
doReleaseShared();
returntrue;
}
returnfalse;
}
protectedbooleantryReleaseShared(intreleases){
//一个无限循环
for(;;){
//获取state的值
intc=getState();
//如果state为0，返回false
if(c==0)
returnfalse;
//否则就把state减一然后用CAS更新到state
intnextc=c-1;
if(compareAndSetState(c,nextc))
returnnextc==0;
}
}
四.getState方法
这个方法获取计数器的值，其实就是获取AQS中的state的值；
intgetCount(){
returngetState();
}
protectedfinalintgetState(){
returnstate;
}
其实CountDownLatch比较容易，功能和Thread的join方法一样，只不过更灵活，基于AQS实现，在初始化的时候设置state的值，当线程调用CountDownLatch的await方法的时候，当前线程就会被丢到AQS的阻塞队列挂起；然后当其他线程调用了countDown方法，其实就是将state减一，当state等于0的时候，就会唤醒所有因为调用await方法而阻塞的线程；
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