CountDownLatch熟悉与使用场景
CountDownLatch熟悉与使用场景
CountDownLatch概念
CountDownLatch是一个同步工具类，用来协调多个线程之间的同步，或者说起到线程之间的通信（而不是用作互斥的作用）。
CountDownLatch能够使一个线程在等待另外一些线程完成各自工作之后，再继续执行。使用一个计数器进行实现。计数器初始值为线程的数量。当每一个线程完成自己任务后，计数器的值就会减一。当计数器的值为0时，表示所有的线程都已经完成一些任务，然后在CountDownLatch上等待的线程就可以恢复执行接下来的任务。
CountDownLatch的用法
CountDownLatch典型用法：1、某一线程在开始运行前等待n个线程执行完毕。将CountDownLatch的计数器初始化为new CountDownLatch(n)，每当一个任务线程执行完毕，就将计数器减1 countdownLatch.countDown()，当计数器的值变为0时，在CountDownLatch上await()的线程就会被唤醒。一个典型应用场景就是启动一个服务时，主线程需要等待多个组件加载完毕，之后再继续执行。
CountDownLatch典型用法：2、实现多个线程开始执行任务的最大并行性。注意是并行性，不是并发，强调的是多个线程在某一时刻同时开始执行。类似于赛跑，将多个线程放到起点，等待发令枪响，然后同时开跑。做法是初始化一个共享的CountDownLatch(1)，将其计算器初始化为1，多个线程在开始执行任务前首先countdownlatch.await()，当主线程调用countDown()时，计数器变为0，多个线程同时被唤醒。
CountDownLatch的不足
CountDownLatch是一次性的，计算器的值只能在构造方法中初始化一次，之后没有任何机制再次对其设置值，当CountDownLatch使用完毕后，它不能再次被使用。
CountDownLatch（倒计时计算器）使用说明
方法说明
public 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。如果当前计数大于零，则将计数减少.
public boolean await(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException
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。如果当前计数为零，则此方法立刻返回true值。
如果当前计数大于零，则出于线程调度目的，将禁用当前线程，且在发生以下三种情况之一前，该线程将一直出于休眠状态：
由于调用countDown()方法，计数到达零；或者其他某个线程中断当前线程；或者已超出指定的等待时间。
- 如果计数到达零，则该方法返回true值。
- 如果当前线程，在进入此方法时已经设置了该线程的中断状态；或者在等待时被中断，则抛出InterruptedException，并且清除当前线程的已中断状态。
- 如果超出了指定的等待时间，则返回值为false。如果该时间小于等于零，则该方法根本不会等待。
参数：
timeout-要等待的最长时间
unit-timeout 参数的时间单位
返回：
如果计数到达零，则返回true；如果在计数到达零之前超过了等待时间，则返回false
抛出：
InterruptedException-如果当前线程在等待时被中断
例子1：
主线程等待子线程执行完成在执行
package com.example.demo.CountDownLatchDemo;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
* 主线程等待子线程执行完成再执行
*/
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("子线程" + Thread.currentThread().getName() + "开始执行");
Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
System.out.println("子线程"+Thread.currentThread().getName()+"执行完成");
latch.countDown();//当前线程调用此方法，则计数减一
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
};
service.execute(runnable);
}
try {
System.out.println("主线程"+Thread.currentThread().getName()+"等待子线程执行完成...");
latch.await();//阻塞当前线程，直到计数器的值为0
System.out.println("主线程"+Thread.currentThread().getName()+"开始执行...");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}例子2：
百米赛跑，4名运动员选手到达场地等待裁判口令，裁判一声口令，选手听到后同时起跑，当所有选手到达终点，裁判进行汇总排名
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("选手" + Thread.currentThread().getName() + "正在等待裁判发布口令");
cdOrder.await();
System.out.println("选手" + Thread.currentThread().getName() + "已接受裁判口令");
Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
System.out.println("选手" + Thread.currentThread().getName() + "到达终点");
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()+"即将发布口令");
cdOrder.countDown();
System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"已发送口令，正在等待所有选手到达终点");
cdAnswer.await();
System.out.println("所有选手都到达终点");
System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"汇总成绩排名");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
service.shutdown();
}
}解释：
例1 分批处理数据：使用场景分主线程与子线程，通常在主线程执行await()方法后，会执行子线程任务，并且会将已执行的线程countDown，等子线程执行个数，达到CountDownLatch创建N个子线程数时，会执行主线程。常见使用为主线程调用子线程分批处理数据。
例2 模拟并发操作：主线程批量创建子线程，子线程内CountDownLatch.await()，使得子线程阻塞，当主线程创建线程数达到CountDownLatch设置的指令枪个数时，批量执行线程，从而达到模拟并发的目的。
模拟并发抢商品操作
package com.jesper.seckill.controller.cache;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import com.jesper.seckill.service.GoodsService;
@Controller
@RequestMapping("/sekillTicket")
public class SeckillTicketTestController {
@Autowired
GoodsService goodsService;
private int THREADNUM = 50;
private CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(THREADNUM);
@RequestMapping("/do")
@ResponseBody
public String test() throws InterruptedException {
for (int i = 0 ; i < THREADNUM ; i++) {
new Thread(new UserRequest()).start();
countDownLatch.countDown();
}
Thread.currentThread().join();
return "success";
}
class UserRequest implements Runnable{
@Override
public void run() {
try {
countDownLatch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Long num = goodsService.reduceStock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+num);
}
}
}