并发是个什么鬼之同步工具类CountDownLatch

扯淡

写这篇文章,我先酝酿一下,实不相瞒,脱离底层太久了,更确切的情况是,真没曾认真研究过。就目前来说,很多框架包括工具类已经把实现封装的很深,你只需轻轻的调用一下API,便不费半点力气。以至于大家会产生种种错觉,开发无非如此,总觉得混个三五年,也能混上CTO,迎娶白富美,当然这毕竟是少数。

我觉的大多数开发者的困惑是,底层的东西即使深入了解,如果不是BAT这种重研发型,自造血的公司,对于目前的工作亦或者将来的工作可能并没有什么用武之地。

正题

CountDownLatch 又是大神 Doug Lea的又一神作,正如每个Java文档所描述的那样,CountDownLatch是一个同步工具类,它允许一个或多个线程一直等待,直到其他线程的操作执行完后再执行。

CountDownLatch是通过一个计数器来实现的,计数器的初始值为线程的数量。每当一个线程完成了自己的任务后,计数器的值就会减1。当计数器值到达0时,它表示所有的线程已经完成了任务,然后在闭锁上等待的线程就可以恢复执行任务。

源码分析

源码位于rt.java中的java.util.concurrent包中。

1、CountDownLatch:A synchronization aid that allows one or more threads to wait until a set of operations being performed in other threads completes.

中文解释:也就是说主线程在等待所有其它的子线程完成后再往下执行

2、构造函数:CountDownLatch(int count)//初始化count数目的同步计数器,只有当同步计数器为0,主线程才会向下执行

主要方法:void await()//当前线程等待计数器为0boolean await(long timeout, TimeUnit unit)//与上面的方法不同,它加了一个时间限制。void countDown()//计数器减1long getCount()//获取计数器的值

3.它的内部有一个辅助的内部类:sync.它的实现如下:

/**     * Synchronization control For CountDownLatch.     * Uses AQS state to represent count.     */    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;            }        }    }

4.await()方法的实现

public void await() throws InterruptedException {   sync.acquireSharedInterruptibly(1);}public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)            throws InterruptedException {        if (Thread.interrupted())            throw new InterruptedException();        //调用3中的tryAcquireShared()方法        if (tryAcquireShared(arg) < 0)            doAcquireSharedInterruptibly(arg);//加入到等待队列中    }

5.countDown()方法的实现

public void countDown() {        sync.releaseShared(1);}public final boolean releaseShared(int arg) {//调用3中的tryReleaseShared()方法        if (tryReleaseShared(arg)) {        //解锁            doReleaseShared();            return true;        }        return false;}

应用场景

比如主任务是一个比较复杂的运算,为了节约时间,我们可以拆分成多个子任务,多线程同时执行,最终统一汇总任务。

其实生活也有类似的场景,比如马拉松赛跑,我们不可能按顺序依次跑步,这样得跑到猴年马月。一般来说都是大家听到发号命令一起跑,最终比赛结束,统一汇总成绩。

代码案例

下面看一个例子大家就清楚CountDownLatch的用法了:

/** * 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 * 构造方法参数指定了计数的次数 * countDown方法,当前线程结束执行后调用,计数减一  * awaint方法,调用此方法会一直阻塞当前线程,直到计时器的值为0 * 创建者 科帮网 * 创建时间 2017年8月15日 * */public class CountDownLatchDemo {    final static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(            "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");        final static String startTime = sdf.format(new Date());    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);// 两个赛跑者        Runer runer1 = new Runer("刘翔", 5000, latch);        Runer runer2 = new Runer("罗伯斯", 8000, latch);        runer1.start();//刘翔   开始跑步        runer2.start();//罗伯斯 开始跑步        latch.await();// 等待所有人赛跑结束        System.out.println("all runer done at " + sdf.format(new Date()));    }    static class Runer extends Thread {        String runerName;        int runTime;        CountDownLatch latch;        public Runer(String runerName, int runTime, CountDownLatch latch) {            this.runerName = runerName;            this.runTime = runTime;            this.latch = latch;        }        public void run() {            System.out.println("Runer " + runerName + " do run begin at "                    + startTime);            doRun();//跑步            System.out.println("Runer " + runerName + " do run complete at "                    + sdf.format(new Date()));            latch.countDown();// 终点结束,计数器减一        }        private void doRun() {            try {                Thread.sleep(runTime);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}

前有阻碍,奋力把它冲开,运用炙热的激-情,

并发是个什么鬼之同步工具类CountDownLatch

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