countDownLatch
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- 1 CyclicBarrier 使用&核心原理 圖解
- 2 countDownLatch 使用&核心原理 圖解
- 3 Semaphore 使用&核心原理 圖解
- 4 跳錶 核心原理 圖解
- 5 ConcurrentSkipListMap - 秒懂
- 6 ConcurrentSkipListSet - 秒懂
1 CountDownLatch 是什麼？
Java的concurrent包裏面的CountDownLatch其實能夠把它看做一個計數器，只不過這個計數器的操做是原子操做，同時只能有一個線程去操做這個計數器，也就是同時只能有一個線程去減這個計數器裏面的值。面試
你能夠向CountDownLatch對象設置一個初始的數字做爲計數值，任何調用這個對象上的await()方法都會阻塞，直到這個計數器的計數值被其餘的線程減爲0爲止。編程
CountDownLatch的一個很是典型的應用場景是：有一個任務想要往下執行，但必需要等到其餘的任務執行完畢後才能夠繼續往下執行。假如咱們這個想要繼續往下執行的任務調用一個CountDownLatch對象的await()方法，其餘的任務執行完本身的任務後調用同一個CountDownLatch對象上的countDown()方法，這個調用await()方法的任務將一直阻塞等待，直到這個CountDownLatch對象的計數值減到0爲止。服務器
好比：客戶端一次請求5個統計數據，服務器須要所有統計完成後，才返回客戶端，可使用CountDownLatch 。多線程
2 怎麼使用 CyclicBarrier
2.1 構造方法
//參數count爲計數值
public CountDownLatch(int count) { };
2.2 重要方法
//調用await()方法的線程會被掛起，它會等待直到count值爲0才繼續執行
public void await() throws InterruptedException { };
//和await()相似，只不過等待必定的時間後count值還沒變爲0的話就會繼續執行
public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };
//將count值減1
public void countDown() { };
3 使用案例
使用步驟
- 首先是建立實例
CountDownLatch countDown = new CountDownLatch(2) - 須要同步的線程執行完以後，計數-1；
countDown.countDown() - 須要等待其餘線程執行完畢以後，再運行的線程，調用
countDown.await()實現阻塞同步
示例代碼
package cn.day13;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
new Thread() {
public void run() {
try {
System.out.println("子線程" + Thread.currentThread().getName()
+ "正在執行");
Thread.sleep(3000);
System.out.println("子線程" + Thread.currentThread().getName()
+ "執行完畢");
latch.countDown();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
};
}.start();
new Thread() {
public void run() {
try {
System.out.println("子線程" + Thread.currentThread().getName()
+ "正在執行");
Thread.sleep(3000);
System.out.println("子線程" + Thread.currentThread().getName()
+ "執行完畢");
latch.countDown();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
};
}.start();
try {
System.out.println("等待2個子線程執行完畢...");
latch.await();
System.out.println("2個子線程已經執行完畢");
System.out.println("繼續執行主線程");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
打印結果：併發
子線程Thread-0正在執行 等待2個子線程執行完畢... 子線程Thread-1正在執行 子線程Thread-0執行完畢 子線程Thread-1執行完畢 2個子線程已經執行完畢 繼續執行主線程
4 CountDownLatch 使用場景
前面給了一個demo演示如何用，那這個東西在實際的業務場景中是否會用到呢？高併發
由於確實在一個業務場景中使用到了，否則也就不會單獨撈出這一節...工具
電商的詳情頁，由衆多的數據拼裝組成，如能夠分紅一下幾個模塊
- 交易的收發貨地址，銷量
- 商品的基本信息（標題，圖文詳情之類的）
- 推薦的商品列表
- 評價的內容
- ....
上面的幾個模塊信息，都是從不一樣的服務獲取信息，且彼此沒啥關聯；因此爲了提升響應，徹底能夠作成併發獲取數據，如
- 線程1獲取交易相關數據
- 線程2獲取商品基本信息
- 線程3獲取推薦的信息
- 線程4獲取評價信息
- ....
可是最終拼裝數據並返回給前端，須要等到上面的全部信息都獲取完畢以後，才能返回，這個場景就很是的適合 CountDownLatch來作了
- 在拼裝完整數據的線程中調用
CountDownLatch#await(long, TimeUnit)等待全部的模塊信息返回 - 每一個模塊信息的獲取，由一個獨立的線程執行；執行完畢以後調用
CountDownLatch#countDown()進行計數-1
5 CountDownLatch 原理
CountDownLatch在多線程併發編程中充當一個計時器的功能，而且內部維護一個count的變量，而且其操做都是原子操做，該類主要經過countDown()和await()兩個方法實現功能的，首先經過創建CountDownLatch對象，而且傳入參數即爲count初始值。
若是一個線程調用了await()方法，那麼這個線程便進入阻塞狀態，並進入阻塞隊列。若是一個線程調用了countDown()方法，則會使count-1；當count的值爲0時，這時候阻塞隊列中調用await()方法的線程便會逐個被喚醒，從而進入後續的操做。好比下面的例子就是有兩個操做，一個是讀操做一個是寫操做，如今規定必須進行完寫操做才能進行讀操做。因此當最開始調用讀操做時，須要用await()方法使其阻塞，當寫操做結束時，則須要使count等於0。所以count的初始值能夠定爲寫操做的記錄數，這樣即可以使得進行完寫操做，而後進行讀操做。
構造方法：CountDownLatch
內部也是有個Sync類繼承了AQS，因此CountDownLatch類的構造方法就是調用Sync類的構造方法，而後調用setState()方法設置AQS中state的值。
public CountDownLatch(int count) {
if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
this.sync = new Sync(count);
}
Sync(int count) {
setState(count);
}
方法：await()
該方法是使調用的線程阻塞住，直到state的值爲0就放開全部阻塞的線程。實現會調用到AQS中的acquireSharedInterruptibly()方法，先判斷下是否被中斷，接着調用了tryAcquireShared()方法，講AQS那篇文章裏提到過這個方法是須要子類實現的，能夠看到實現的邏輯就是判斷state值是否爲0，是就返回1，不是則返回-1。
public void await() throws InterruptedException {
sync.acquireSharedInterruptibly(1);
}
public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)
throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
if (tryAcquireShared(arg) < 0)
doAcquireSharedInterruptibly(arg);
}
protected int tryAcquireShared(int acquires) {
return (getState() == 0) ? 1 : -1;
}
方法：countDown()
這個方法會對state值減1，會調用到AQS中releaseShared()方法，目的是爲了調用doReleaseShared()方法，這個是AQS定義好的釋放資源的方法，而tryReleaseShared()則是子類實現的，能夠看到是一個自旋CAS操做，每次都獲取state值，若是爲0則直接返回，不然就執行減1的操做，失敗了就重試，若是減完後值爲0就表示要釋放全部阻塞住的線程了，也就會執行到AQS中的doReleaseShared()方法。
public void countDown() {
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;
}
}
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- 1. CountDownLatch
- 2. 計數器:CountDownLatch,CountDownLatch,CyclicBarrier
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- 5. TIJ -- CountDownLatch
- 6. TimeUnit CountDownLatch
- 7. CountDownLatch // CyclicBarrier
- 8. CountDownLatch（轉）
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