CountDownLatch讲解-Junit实现多线程测试

Myth丶恋晨 2022-04-10 01:25 230阅读 0赞

## 前言 ##

我们知道使用junit进行多线程测试时，主线程执行完毕后直接结束所有线程，（这就好比我前文说线程五种状态中的“STOP”，就是不接受新任务，中断当前正在运行的任务。）导致很多子线程没有执行完呢就已经关闭了，所以为了解决这个问题我们就需要讲解一个JUC又一个重要的类CountDownLatch，使用AQS状态表示计数，可以把它看成是一个计数器，源码注释第一句话：A synchronization aid that allows one or more threads to wait until，翻译过来就是：允许一个或多个线程等待。好，让我们揭开CountDownLatch的面纱，并用它解决junit多线程问题。

## 正文 ##

胖虎带领大家阅读一下CountDownLatch类的部分源码，当然我不会把源码将一个遍，只会说一些重要的内容，不过大家不要慌，CountDownLatch中一共就312行代码，80%是注释，哈哈。

首先CountDownLatch类中官方的解释是：

允许一个或多个线程等待，在其他线程中执行的一组操作完成。用给定的<em>count</em>初始化。方法块\{@link\#await await\}直到当前计数达到由于调用\{@link\#countDown\}方法而为零，之后释放所有等待的线程以及随后的任何调用。

让我们三步走，介绍最重要的三个方法

**step1:**

该类的构造方法，声明一个CountDownLatch 实例  预定计数次数:5

CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5);

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

**step2:**

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。  如果当前计数大于零，则将计数减少 1 。

countDownLatch.countDown();

public void countDown() {
            sync.releaseShared(1);
        }

**step3:**

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 ， 如果当前的计数为零，则此方法立即返回 。

countDownLatch.await();

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

重点的三个方法讲解完毕，其实await（）方法还有一个是可以设定等待时常的，我就不贴出来了，是不是觉得很简单。

**下面就来让我们使用CountDownLatch在junit多线程环境下保证线程的原子性**，说通俗点，就是我创建的所有线程都会执行完毕。

我这个例子是使用的是springboot2.0.2.RELEASE版本自带的junit测试，我这里直接写的是正例，大家拷贝过去可以吧我代码关于countDownLatch对象引用的地方注释掉再运行就是反例，运行结果肯定大于0，因为我五个线程还没运行完就结束了。

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    import org.junit.Test;
    
    import org.junit.runner.RunWith;
    import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
    import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
    @RunWith(SpringRunner.class)
    @SpringBootTest(classes = AppServiceInterfaceApplication.class, webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
    public class TeseCase {
        private static Integer count = 10000;
        private CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10000);
        private static final Object obj = new Object();
    
        @Test
        public void test() throws InterruptedException {    
            ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
            for (int i = 1; i <= 10000; i++) {
                try {  
                    executorService.execute(() -> {
                        //同步的去做减法
                        synchronized (obj) {
                            count--;
                        }
                    });
                } catch (Throwable e) {
                    //TODO
                } finally {
                    // 很关键, 无论上面程序是否异常必须执行countDown,否则await无法释放
                    countDownLatch.countDown();
                }
            }
            // 5个线程countDown()都执行之后才会释放当前线程,程序才能继续往后执行
            countDownLatch.await();
            //关闭线程池
            executorService.shutdown();
            System.out.println(count);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":这是最后一个线程!");
        }
    }

运行结果：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODAwMzM4OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zODAwMzM4OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220404/ff910cfe50d94a66afee71c7195c23e4.png