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Java中的CountDownLatch閉鎖詳解

更新時間：2023年12月06日 11:56:27 作者：小柴林

這篇文章主要介紹了Java中的CountDownLatch閉鎖詳解,CountDownLatch用給定的計數(shù)初始化,await屬于阻塞方法,直到當前計數(shù)達到零,由于countDown方法被調(diào)用,然后釋放所有await等待的線程,并立即返回線程后續(xù)的await調(diào)用邏輯,需要的朋友可以參考下

Java中的CountDownLatch閉鎖

CountDownLatch是對synchronization拓展，允許一個或多個線程等待，直到在其他線程中執(zhí)行的一組操作完成。

CountDownLatch用給定的計數(shù)初始化。

await屬于阻塞方法，直到當前計數(shù)達到零，由于countDown方法被調(diào)用，然后釋放所有await等待的線程，并立即返回線程后續(xù)的await調(diào)用邏輯。

CountDownLatch是一種一次性現(xiàn)象——計數(shù)無法重置。

如果需要重新設(shè)置計數(shù)的版本，可以考慮使用CyclicBarrier。

CountDownLatch是一種通用的同步工具，可以用于多種目的。

初始化一個count為1的CountDownLatch用作一個簡單的on/off latch或gate:所有調(diào)用wait的線程都在gate處等待，直到它被調(diào)用countDown的線程打開。

一個初始化為N的CountDownLatch可以用來讓一個線程等待，直到N個線程完成了某個操作，或者某個操作已經(jīng)完成了N次。

CountDownLatch的一個有用特性是，它不要求調(diào)用countDown的線程等待計數(shù)達到零才繼續(xù)，它只是防止任何線程繼續(xù)等待，直到所有線程都通過。

示例用法:這里有兩個類，其中一組工作線程使用兩個倒計時鎖存器:

第一個是啟動信號，它阻止任何worker繼續(xù)工作，直到驅(qū)動程序準備好讓它們繼續(xù)工作;

第二個是一個完成信號，它允許驅(qū)動程序等待所有worker完成。

class Driver { // ...
   void main() throws InterruptedException {
     CountDownLatch startSignal = new CountDownLatch(1);
     CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N);
     for (int i = 0; i < N; ++i) // create and start threads
       new Thread(new Worker(startSignal, doneSignal)).start();
     doSomethingElse();            // 預(yù)備工作邏輯
     startSignal.countDown();      // 讓所有Worker開始工作
     doSomethingElse();
     doneSignal.await();           // 等待所有Worker完成自己邏輯
   }
 }
 class Worker implements Runnable {
   private final CountDownLatch startSignal;
   private final CountDownLatch doneSignal;
   Worker(CountDownLatch startSignal, CountDownLatch doneSignal) {
     this.startSignal = startSignal;
     this.doneSignal = doneSignal;
   }
   public void run() {
     try {
       startSignal.await();
       doWork();
       doneSignal.countDown();
     } catch (InterruptedException ex) {} // return;
   }
   void doWork() { ... }
 }

另一種典型的用法是將一個問題分成N個部分，用一個Runnable描述每個部分，該Runnable執(zhí)行該部分并在鎖存器上計數(shù)，然后將所有Runnables排隊到一個執(zhí)行器。當所有子部件都完成時，協(xié)調(diào)線程將能夠通過并等待。(當線程必須以這種方式重復(fù)倒數(shù)時，使用CyclicBarrier。)

class Driver2 { // ...
   void main() throws InterruptedException {
     CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N);
     Executor e = ...
     for (int i = 0; i < N; ++i) // 創(chuàng)建和開啟線程
       e.execute(new WorkerRunnable(doneSignal, i));
     doneSignal.await();           // 等待所有Worker完成邏輯操作
   }
 }
 class WorkerRunnable implements Runnable {
   private final CountDownLatch doneSignal;
   private final int i;
   WorkerRunnable(CountDownLatch doneSignal, int i) {
     this.doneSignal = doneSignal;
     this.i = i;
   }
   public void run() {
     try {
       doWork(i);
       doneSignal.countDown();
     } catch (InterruptedException ex) {} // return;
   }
   void doWork() { ... }
 }

內(nèi)存一致性效應(yīng):在計數(shù)達到零之前，在另一個線程中調(diào)用countDown()之前的動作發(fā)生——在從相應(yīng)的await()成功返回之后的動作發(fā)生之前。

CountDownLatch底層通過內(nèi)部類Sync繼承AbstractQueuedSynchronizer類；