CountDownLatch

實(shí)現(xiàn)原理

CountDownLatch使用構(gòu)造函數(shù)給AQS中的status賦值，調(diào)用await()方法的線(xiàn)程會(huì)進(jìn)行AQS中的等待隊(duì)列中，然后調(diào)用countDown()方法的線(xiàn)程會(huì)對(duì)status進(jìn)行-1，直到status=0時(shí)喚醒AQS等待隊(duì)列中的線(xiàn)程 使用場(chǎng)景

CountDownLatch中調(diào)用await方法線(xiàn)程需要等待所有調(diào)用countDown方法的線(xiàn)程執(zhí)行，這就很適合一個(gè)業(yè)務(wù)需要一些準(zhǔn)備條件，等準(zhǔn)備條件準(zhǔn)備好之后再繼續(xù)執(zhí)行，如果一些復(fù)雜的聚合查詢(xún)，還有一些類(lèi)似于廣播消息的功能。

CountDownLatch 構(gòu)造函數(shù)

public CountDownLatch(int count) {
if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
this.sync = new Sync(count);
}

這個(gè)構(gòu)造器沒(méi)有干別的，就是給state變量賦值。

countDown()方法

public voidcountDown(){
sync.releaseShared(1);
}
 
public final boolean releaseShared(int arg){
if(tryReleaseShared(arg)){
doReleaseShared();
return true;
}
return false;
}
 
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;
}
}
 

實(shí)際上CountDownLatch就是通過(guò)覆蓋tryReleaseShared方法來(lái)給state-1，然后返回state是不是等于0了，等于0了就調(diào)用doReleaseShared();方法unpark等待隊(duì)列中的線(xiàn)程，也就是調(diào)用await()方法的線(xiàn)程

await()方法

public voidawait() throws InterruptedException {
sync.acquireSharedInterruptibly(1);
}

實(shí)際上就是通過(guò)tryAcquireShared方法判斷state是不是等于0，是的話(huà)返回1，不是的話(huà)返回-1，當(dāng)返回-1時(shí)就說(shuō)明countDown方法調(diào)用的不到構(gòu)造器賦值的數(shù)量，則進(jìn)入AQS等待隊(duì)列中，直到countDown方法調(diào)用到賦值的數(shù)量被unpark。

CountDownLatch使用的是SHARED節(jié)點(diǎn)，當(dāng)head的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)被unpark并獲取到資源時(shí)會(huì)繼續(xù)喚醒下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，使得調(diào)用await方法的線(xiàn)程看似是同時(shí)被喚醒

CyclicBarrier

感覺(jué)這個(gè)類(lèi)沒(méi)什么使用場(chǎng)景，他有兩個(gè)構(gòu)造器：一個(gè)是傳同時(shí)運(yùn)行線(xiàn)程的數(shù)量，一個(gè)是傳同時(shí)運(yùn)行線(xiàn)程的數(shù)量和達(dá)到規(guī)定數(shù)量后運(yùn)行的Runable的run方法，實(shí)在是沒(méi)想到什么場(chǎng)景下會(huì)用。

實(shí)現(xiàn)原理

在初始化時(shí)傳入count值，在每次調(diào)用await方法時(shí)會(huì)count--,當(dāng)count還大于0時(shí)使用當(dāng)前l(fā)ock的condition的await方法讓當(dāng)前線(xiàn)程進(jìn)入到condition的等待隊(duì)列中，當(dāng)count等于0時(shí)執(zhí)行構(gòu)造器中傳入的Runable的run方法，然后再調(diào)用condition的signalAll方法喚醒condition等待線(xiàn)程中所有等待的線(xiàn)程，再把count重置為初始值，然后所有線(xiàn)程都繼續(xù)執(zhí)行，看起來(lái)就像count數(shù)量的線(xiàn)程一批一批的執(zhí)行，所以實(shí)際上cyclicBarrier就是借助了ReentrantLock的condition的await方法讓線(xiàn)程進(jìn)行等待count數(shù)量的線(xiàn)程就位，然后使用condition的signalAll方法通知所有線(xiàn)程一起執(zhí)行，最后重置count如此往復(fù)。

semaphore

semaphore一個(gè)典型的用戶(hù)場(chǎng)景就是限流，像hystrix就是提供了兩種限流方式：線(xiàn)程池和semaphore。semaphore允許規(guī)定數(shù)量的線(xiàn)程同時(shí)運(yùn)行，但超過(guò)后的線(xiàn)程就需要等待前面的某個(gè)線(xiàn)程執(zhí)行完后才能執(zhí)行。這就很適合做限流

實(shí)現(xiàn)原理

首先回顧一下鎖的實(shí)現(xiàn)原理：當(dāng)state是0時(shí)線(xiàn)程可以加鎖成功，state就是代表同一線(xiàn)程的加鎖次數(shù)（讀寫(xiě)鎖次數(shù)含義會(huì)不一樣），不是同一個(gè)線(xiàn)程加鎖時(shí)只要state不是0就要進(jìn)入AQS等待隊(duì)列中進(jìn)行park，釋放鎖時(shí)state--，直到state等于0后去喚醒AQD等待隊(duì)列中的線(xiàn)程

semaphore則有點(diǎn)跟加鎖過(guò)程相反：先給state賦值為允許同時(shí)運(yùn)行的線(xiàn)程數(shù)，當(dāng)有線(xiàn)程調(diào)用acquire()方法時(shí)state--，直到state為0再有線(xiàn)程調(diào)用acquire()方法時(shí)要進(jìn)入AQS等待隊(duì)列中進(jìn)行park，直到有之前的線(xiàn)程調(diào)用release()方法給state++去喚醒AQS等待隊(duì)列中的線(xiàn)程

到此這篇關(guān)于Java中的CountDownLatch、CyclicBarrier和semaphore實(shí)現(xiàn)原理詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)CountDownLatch、CyclicBarrier和semaphore原理內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論