【本人秃顶程序员】并发是个什么鬼之同步工具类CountDownLatch

淩亂°似流年 2022-03-26 15:00 221阅读 0赞

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## 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。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDE3NTEyMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 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0  
boolean 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1  
long 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;

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## 写在最后： ##

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