java并发编程专题（八）----（JUC）实例讲解CountDownLatch

Z时代
2024-01-10
分类：综合

CountDownLatch 是一个非常实用的多线程控制工具类。” Count Down ” 在英文中意为倒计数， Latch 为门问的意思。如果翻译成为倒计数门阀，我想大家都会觉得不知所云吧! 因此，这里简单地称之为倒计数器。在这里，门问的含义是:把门锁起来，不让里面的线程跑出来。因此，这个工具通常用来控制线程等待，它可以让某一个线程等待直到倒计时结束，再开始执行。

CountDown Latch 的构造函数接收一个整数作为参数，即当前这个计数器的计数个数。


public CountDownLatch(int count)

CountDownLatch是一个同步辅助类，在完成一组正在其他线程中执行的操作之前，它允许一个或多个线程一直等待。一个CountDownLatch初始化为给定的计数。调用await方法阻塞，直到当前计数为零，在调用countDown()方法之后，所有等待的线程被释放，任何后续调用await立即返回。这是一次性的现象 - 计数不能重置。如果需要重置计数，考虑使用CyclicBarrier ，CyclicBarrier的计数器可以被重置后使用，因此它被称为是循环的barrier。

主要方法：


// 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。
void await()
// 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。
boolean await(long timeout, TimeUnit unit)
// 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。
void countDown()
// 返回当前计数。
long getCount()

我们来看一个例子：


public class TestCountDownLatch {
  private static final int RUNNER_NUMBER = 5; // 运动员个数
  private static final Random RANDOM = new Random();
  public static void main(String[] args) {
    // 用于判断发令之前运动员是否已经完全进入准备状态，需要等待5个运动员，所以参数为5
    CountDownLatch readyLatch = new CountDownLatch(RUNNER_NUMBER);
    // 用于判断裁判是否已经发令，只需要等待一个裁判，所以参数为1
    CountDownLatch startLatch = new CountDownLatch(1);
    for (int i = 0; i < RUNNER_NUMBER; i++) {
      Thread t = new Thread(new Runner((i + 1) + "号运动员", readyLatch, startLatch));
      t.start();
    }
    try {
      readyLatch.await();
    } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    startLatch.countDown();
    System.out.println("裁判：所有运动员准备完毕，开始...");
  }
  static class Runner implements Runnable {
    private CountDownLatch readyLatch;
    private CountDownLatch startLatch;
    private String name;
    public Runner(String name, CountDownLatch readyLatch, CountDownLatch startLatch) {
      this.name = name;
      this.readyLatch = readyLatch;
      this.startLatch = startLatch;
    }
    public void run() {
      int readyTime = RANDOM.nextInt(1000);
      System.out.println(name + "：我需要" + readyTime + "秒时间准备.");
      try {
        Thread.sleep(readyTime);
      } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
      }
      System.out.println(name + "：我已经准备完毕.");
      readyLatch.countDown();
      try {
        startLatch.await(); // 等待裁判发开始命令
      } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
      }
      System.out.println(name + "：开跑...");
    }
  }
}

打印结果：

1号运动员：我需要547秒时间准备.
2号运动员：我需要281秒时间准备.
4号运动员：我需要563秒时间准备.
5号运动员：我需要916秒时间准备.
3号运动员：我需要461秒时间准备.
2号运动员：我已经准备完毕.
3号运动员：我已经准备完毕.
1号运动员：我已经准备完毕.
4号运动员：我已经准备完毕.
5号运动员：我已经准备完毕.
裁判：所有运动员准备完毕，开始...
3号运动员：开跑...
2号运动员：开跑...
1号运动员：开跑...
4号运动员：开跑...
5号运动员：开跑...
Process finished with exit code 0