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并发库应用之九 & 到时计数器CountDownLatch应用
申明:CountDownLatch好像倒计时计数器,调用CountDownLatch对象的countDown方法就将计数器减1,当到达0时,所有等待者就开始执行。
java.util.concurrent.CountDownLatch
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。用给定的计数 初始化 CountDownLatch。由于调用了 countDown() 方法,所以在当前计数到达零之前,await 方法会一直受阻塞。之后,会释放所有等待的线程,await 的所有后续调用都将立即返回。这种现象只出现一次——计数无法被重置。如果需要重置计数,请考虑使用 CyclicBarrier ( 请查看我的另外一篇博客:并发库应用之八 & 循环路障CyclicBarrier应用 )
CountDownLatch 是一个通用同步工具,它有很多用途。将计数 1 初始化的 CountDownLatch 用作一个简单的开/关锁存器,或入口:在通过调用 countDown() 的线程打开入口前,所有调用 await 的线程都一直在入口处等待。用 N 初始化的 CountDownLatch 可以使一个线程在 N 个线程完成某项操作之前一直等待,或者使其在某项操作完成 N 次之前一直等待。
CountDownLatch 的一个有用特性是,它不要求调用 countDown 方法的线程等到计数到达零时才继续,而在所有线程都能通过之前,它只是阻止任何线程继续通过一个 await。
对应构造方法摘要:
CountDownLatch(int count) 构造一个用给定计数初始化的 CountDownLatch
方法摘要:
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
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() 返回当前计数
String toString() 返回标识此锁存器及其状态的字符串
案例应用:
可以实现一个人(也可以是多个人)等待其他所有人都来通知他,这犹如一个计划需要多个领导都签字后才能继续向下实施。还可以实现一个人通知多个人的效果。
类似于生活当中的百米赛跑运动,当裁判一声令下,运动员同时开始奔跑。那么我们下面就用它来实现百米赛跑游戏,上代码:
1 import java.util.concurrent.CountDownLatch; 2 import java.util.concurrent.ExecutorService; 3 import java.util.concurrent.Executors; 4 5 public class CountdownLatchTest { 6 7 public static void main(String[] args) { 8 ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool(); 9 //裁判发布命令的计数器,计数器为0好似裁判开起跑枪,运动员就开跑 10 final CountDownLatch cdOrder = new CountDownLatch(1); 11 //预定义有3个运动员,运动员跑到终点的计数器,为0裁判宣布结果 12 final CountDownLatch cdAnswer = new CountDownLatch(3); 13 for (int i = 0; i < 3; i++) { //产生3个运动员 14 Runnable runnable = new Runnable() { 15 public void run() { 16 try { 17 System.out.println(String.format("线程【%s】准备接受起跑命令", Thread.currentThread().getName())); 18 cdOrder.await(); 19 20 System.out.println(String.format("线程【%s】已接受命令--冲刺", Thread.currentThread().getName())); 21 Thread.sleep((long) (Math.random() * 5000)); //随机在5s内休眠 22 23 System.out.println(String.format("线程【%s】回应命令结果--达到终点", Thread.currentThread().getName())); 24 cdAnswer.countDown(); 25 } catch (Exception e) { 26 e.printStackTrace(); 27 } 28 } 29 }; 30 service.execute(runnable); 31 } 32 //主线程,开始计数器为1正在阻塞,由主线程出发减1动作,之后3个子线程接收到命令开始冲刺 33 try { 34 Thread.sleep((long) (Math.random() * 5000)); //随机在5s内休眠 35 36 System.out.println(String.format("*裁判*线程【%s】准备开始发布命令,冲刺开枪", Thread.currentThread().getName())); 37 cdOrder.countDown(); 38 39 System.out.println(String.format("*裁判*线程【%s】已经完成发布命令,等待比赛结果", Thread.currentThread().getName())); 40 cdAnswer.await(); 41 42 System.out.println(String.format("*裁判*线程【%s】已经收到所有回应,宣布比赛结束", Thread.currentThread().getName())); 43 } catch (Exception e) { 44 e.printStackTrace(); 45 } 46 service.shutdown(); 47 } 48 }
运行以上代码打印的效果如下所示:
并发库应用之九 & 到时计数器CountDownLatch应用