欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页

CountDownLatch类的使用

程序员文章站 2022-06-16 12:40:30
...

CountDownLatch介绍

JDk1.5提供了一个非常有用的包,Concurrent包,这个包主要用来操作一些并发操作,提供一些并发类,可以方便在项目当中傻瓜式应用。

JDK1.5以前,使用并发操作,都是通过Thread,Runnable来操作多线程;但是在JDK1.5之后,提供了非常方便的线程池(ThreadExecutorPool),主要代码由大牛Doug Lea完成,其实是在jdk1.4时代,由于java语言内置对多线程编程的支持比较基础和有限,所以他写了这个,因为实在太过于优秀,所以被加入到jdk之中。而本文要介绍的是Concurrent包下的CountDownLatch类。

CountDownLatch类位于java.util.concurrent包下,利用它可以实现类似计数器的功能。比如有一个任务A,它要等待其他4个任务执行完毕之后才能执行,此时就可以利用CountDownLatch来实现这种功能了。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。

构造器中的计数值(count)实际上就是闭锁需要等待的线程数量。这个值只能被设置一次,而且CountDownLatch没有提供任何机制去重新设置这个计数值。

与CountDownLatch的第一次交互是主线程等待其他线程。主线程必须在启动其他线程后立即调用CountDownLatch.await()方法。这样主线程的操作就会在这个方法上阻塞,直到其他线程完成各自的任务。

其他N个线程必须引用闭锁对象,因为他们需要通知CountDownLatch对象,他们已经完成了各自的任务。这种通知机制是通过 CountDownLatch.countDown()方法来完成的;每调用一次这个方法,在构造函数中初始化的count值就减1。所以当N个线程都调用了这个方法,count的值等于0,然后主线程就能通过await()方法,恢复执行自己的任务。


CountDownLatch代码示例

我们来用一个例子演示CountDownLatch的使用,在这个例子中,我们来模拟一个危险品化工车监控中心。它开始时启动了n个线程,这些线程将检查调度站的化工车辆是否可以发车,并通知闭锁,并且启动类一直在闭锁上等待着。一旦验证和检查了所有调度站的化工车辆可以正常发车,那么启动类就会恢复执行。

DangerCenter 类,这个类是一个Runnable,负责所有调度站的化工车辆检查,属于是一个监控中心。代码如下:

package org.zero01.zk.countdown;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

/**
 * 抽象类,用于演示 危险品化工车监控中心 统一检查
 */
public abstract class DangerCenter implements Runnable {

    private CountDownLatch countDown;       // 计数器
    private String station;                 // 调度站
    private boolean ok;                     // 调度站针对当前自己的站点进行检查,是否检查ok的标志

    public DangerCenter(CountDownLatch countDown, String station) {
        this.countDown = countDown;
        this.station = station;
        this.ok = false;
    }

    public void run() {
        try {
            check();
            ok = true;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            ok = false;
        } finally {
            if (countDown != null) {
                countDown.countDown();
            }
        }
    }

    /**
     * 检查危化品车
     * 蒸罐
     * 汽油
     * 轮胎
     * gps
     * ...
     */
    public abstract void check();

    public CountDownLatch getCountDown() {
        return countDown;
    }
    public void setCountDown(CountDownLatch countDown) {
        this.countDown = countDown;
    }
    public String getStation() {
        return station;
    }
    public void setStation(String station) {
        this.station = station;
    }
    public boolean isOk() {
        return ok;
    }
    public void setOk(boolean ok) {
        this.ok = ok;
    }
}

StationBeijing类,该类作为一个调度站,这个类继承了DangerCenter,实现了check()方法,每个调度站都各自检查自己的车辆。代码如下:

package org.zero01.zk.countdown;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class StationBeijing extends DangerCenter {

    public StationBeijing(CountDownLatch countDown) {
        super(countDown, "北京调度站");
    }

    @Override
    public void check() {
        System.out.println("正在检查 [" + this.getStation() + "]...");

        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("检查 [" + this.getStation() + "] 完毕,可以发车~");
    }
}

StationShandongChangchuan和StationJiangsuSanling除了调度站名称和休眠时间外,与StationBeijing 是一样的,所以在此略过。

CheckStartUp 类,这个类是一个主启动类,它负责初始化闭锁,然后等待,直到所有调度站的车辆都被检测完成。代码如下:

package org.zero01.zk.countdown;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors;

public class CheckStartUp {

    private static List<DangerCenter> stationList;
    private static CountDownLatch countDown;

    public CheckStartUp() {
    }

    public static boolean checkAllStations() throws Exception {

        // 初始化3个调度站
        countDown = new CountDownLatch(3);

        // 把所有站点添加进list
        stationList = new ArrayList<DangerCenter>();
        stationList.add(new StationBeijing(countDown));
        stationList.add(new StationJiangsuSanling(countDown));
        stationList.add(new StationShandongChangchuan(countDown));

        // 使用线程池
        Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(stationList.size());

        for (DangerCenter center : stationList) {
            executor.execute(center);
        }

        // 等待线程执行完毕
        countDown.await();

        for (DangerCenter center : stationList) {
            if (!center.isOk()) {
                return false;
            }
        }

        return true;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        boolean result = CheckStartUp.checkAllStations();
        System.out.println("监控中心针对所有危化品调度站点的检查结果为:" + result);
    }
}

运行 CheckStartUp 类,控制台打印结果如下:

正在检查 [北京调度站]...
正在检查 [山东长川调度站]...
正在检查 [江苏三林调度站]...
检查 [山东长川调度站] 完毕,可以发车~
检查 [江苏三林调度站] 完毕,可以发车~
检查 [北京调度站] 完毕,可以发车~
监控中心针对所有危化品调度站点的检查结果为:true

转载于:https://blog.51cto.com/zero01/2108173