CountDownLatch 允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。
CountDownLatch 的构造函数接收一个 int 类型的参数作为计数器,如果你想等待 N 个点完成,这里就传入 N。
当我们调用 CountDownLatch 的 countDown 方法时,N 就会减 1, CountDownLatch 的 await 方法会阻塞当前线程,直到 N 变为零。由于 countDown 方法可以用在任何地方,所以这里说的 N 个点,可以是 N 个线程,也可以是 1 个线程里的 N 个执行步骤。用在多个线程时,只需要把这个 CountDownLatch 的引用传递到线程里即可。
如果有某个线程处理得比较慢,我们不可能让主线程一直等待,所以可以使用另外一个带指定时间的 await 方法—— await(long time, TimeUnit unit),这个方法等待特定时间后,就会不再阻塞当前线程。join 也有类似的方法。
CountDownLatch 是共享锁的一种实现,它默认构造 AQS 的 state 值为 count。当线程使用 countDown() 方法时,其实使用了 tryReleaseShared 方法以 CAS 的操作来减少 state,直至 state为 0 。当调用 await()方法的时候,如果state不为 0,那就证明任务还没有执行完毕,await()方法就会一直阻塞,也就是说await()方法之后的语句不会被执行。然后,CountDownLatch会自旋 CAS 判断 state == 0,如果 state == 0 的话,就会释放所有等待的线程,await()方法之后的语句得到执行。
CountDownLatch 的两种典型用法
- 某一线程在开始运行前等待 n 个线程执行完毕。将 CountDownLatch 的计数器初始化为 n :new CountDownLatch(n),每当一个任务线程执行完毕,就将计数器减 1countdownlatch.countDown(),当计数器的值变为 0 时,在CountDownLatch上 await()的线程就会被唤醒。一个典型应用场景就是启动一个服务时,主线程需要等待多个组件加载完毕,之后再继续执行。
- 实现多个线程开始执行任务的最大并行性。注意是并行性,不是并发,强调的是多个线程在某一时刻同时开始执行。类似于赛跑,将多个线程放到起点,等待发令枪响,然后同时开跑。做法是初始化一个共享的CountDownLatch对象,将其计数器初始化为 1 :new CountDownLatch(1),多个线程在开始执行任务前首先coundownlatch.await(),当主线程调用 countDown() 时,计数器变为 0,多个线程同时被唤醒。
CountDownLatch 的不足
CountDownLatch 是一次性的,计数器的值只能在构造方法中初始化一次,之后没有任何机制再次对其设置值,当 CountDownLatch 使用完毕后,它不能再次被使用。
CountDownLatch 相常见面试题
解释一下 CountDownLatch 概念?
CountDownLatch 和 CyclicBarrier 的不同之处?
给出一些 CountDownLatch 使用的例子?
CountDownLatch 类中主要的方法?