前言：

項目中我們經(jīng)常會遇到有時候需要等待其他線程完成任務后，主線程才能執(zhí)行其他任務，那么我們將如何實現(xiàn)呢？

Join 解決方案

join 的工作原理是,檢查thread是否存活，如果存活則讓當前線程永遠wait，直到 thread線程終止，線程的 notifyAll才會被調(diào)用。

具體實現(xiàn)

public class JoinAThread extends Thread
{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + 
                " 線程開始");
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
         System.out.println( Thread.currentThread().getName() + 
                " 線程執(zhí)行完畢");
    }
}

public class JoinBThread extends Thread
{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + 
                " 線程開始");
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
         System.out.println( Thread.currentThread().getName() + 
                " 線程執(zhí)行完畢");
    }
}

public class JoinTest
{
   public static void main(String[] args) throws InterruptedException
{
       JoinAThread joinA =new JoinAThread();
       Thread threadA =new Thread(joinA,"線程A");

       JoinBThread joinB =new JoinBThread();
       Thread threadB =new Thread(joinB,"線程B");
       threadA.start();
       threadB.start();
       threadA.join();
       threadB.join();

       System.out.println("子線程執(zhí)行完成了，主線程"+Thread.currentThread().getName()+"開始執(zhí)行了");
     }
}

執(zhí)行結果

從結果中，我們可以看出只有子線程執(zhí)行完成了，主線程才開始執(zhí)行。join的實現(xiàn)我們需要每個線程進行join，如果存在多個線程，那么寫起來會比較的繁瑣，那么又沒更新優(yōu)化的方案了，答案是JUC下面的工具類CountDownLatch，也能完成同樣的功能。

CountDownLatch 解決方案

具體實現(xiàn)

public class CountDownLatchTest
{
    private static Logger logger =LoggerFactory.getLogger(CountDownLatchTest.class);
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    {
        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
        final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10);
        for (int i = 1; i <= 10; i++){
            exec.execute(() -> {
                try {
                    invokeServiec();
                } catch (InterruptedException e) 
                {
                    logger.info("invoce service error",e);
                }
                finally 
                {
                    //計數(shù)器減一
                    countDownLatch.countDown();
                }
            });
        }
        countDownLatch.await();
        logger.info("所有的子線程執(zhí)行完成,主線程"+Thread.currentThread().getName()+"開始執(zhí)行");
    }

    private static void invokeServiec() throws InterruptedException
    {
        logger.info(Thread.currentThread().getName()+",開始執(zhí)行任務");
        Thread.sleep(300);
    }
}

說明：CountDownLatch中有兩個方法一個是await()方法，調(diào)用這個方法的線程會被阻塞，另外一個是countDown() 方法，調(diào)用此方法會使計數(shù)器減一，當計數(shù)器的值為0時,調(diào)用await()方法被阻塞的線程才會被喚醒。

執(zhí)行結果：

原理說明

CountDownLatch 是一個計數(shù)器閉鎖，通過它可以完成類似于阻塞當前線程的功能，即：一個線程或多個線程一直等待，直到其他線程執(zhí)行的操作完成。

基本原理

CountDownLatch

CountDownLatch內(nèi)部定義計數(shù)器和一個隊列。當計數(shù)器的值遞減為0之前，阻塞隊列里面的線程處于掛起狀態(tài)，當計數(shù)器遞減到0時會喚醒阻塞隊列所有線程，計數(shù)器是一個標志，可以表示一個任務一個線程，也可以表示一個倒計時器。

常用的方法

countDown:用于使計數(shù)器減一，其一般是執(zhí)行任務的線程調(diào)用. await: 使用線程處于等待狀態(tài)，其一般是主線程調(diào)用.

countDown

countDown實現(xiàn)方法如下：

說明：sync是一個AQS的隊列，調(diào)用的為AQS的releaseShared方法，其具體實現(xiàn)如下：

而releaseShared調(diào)用為CountDownLatch中的內(nèi)部類sync中的tryReleaseShared方法,具體實現(xiàn)如下：

tryReleaseShared(int)方法即對state屬性進行減一操作的代碼.通過CAS進行減操作來保證原子性，其會比較state是否為c，如果是則將其設置為nextc(自減1)，如果state不為c，則說明有另外的線程在getState()方法和compareAndSetState()方法調(diào)用之間對state進行了設置，當前線程也就沒有成功設置state屬性的值，其會進入下一次循環(huán)中，如此往復，直至其成功設置state屬性的值，即countDown()方法調(diào)用成功。

而doReleaseShared方法調(diào)用的為AbstractQueuedSynchronizer簡稱AQS的doReleaseShared方法，

說明：首先判斷頭結點不為空，且不為尾節(jié)點，說明等待隊列中有等待喚醒的線程，這里需要說明的是，在等待隊列中，頭節(jié)點中并沒有保存正在等待的線程，其只是一個空的Node對象，真正等待的線程是從頭節(jié)點的下一個節(jié)點開始存放的，因而會有對頭結點是否等于尾節(jié)點的判斷。在判斷等待隊列中有正在等待的線程之后，其會清除頭結點的狀態(tài)信息，并且調(diào)用unparkSuccessor(Node)方法喚醒頭結點的下一個節(jié)點，使其繼續(xù)往下執(zhí)行。如下是unparkSuccessor(Node)方法的具體實現(xiàn)：

可以看到，unparkSuccessor(Node)方法的作用是喚醒離傳入節(jié)點最近的一個處于等待狀態(tài)的線程，使其繼續(xù)往下執(zhí)行。

await

await方法實現(xiàn)如下：

await()方法調(diào)用了Sync對象的方法acquireSharedInterruptibly(int)方法，該方法的具體實現(xiàn)如下：

在doAcquireSharedInterruptibly(int)方法中，首先使用當前線程創(chuàng)建一個共享模式的節(jié)點。然后在一個for循環(huán)中判斷當前線程是否獲取到執(zhí)行權限，如果有（r >= 0判斷）則將當前節(jié)點設置為頭節(jié)點，并且喚醒后續(xù)處于共享模式的節(jié)點；如果沒有，則對調(diào)用shouldParkAfterFailedAcquire(Node, Node)和parkAndCheckInterrupt()方法使當前線程處于"擱置"狀態(tài)，該"擱置"狀態(tài)是由操作系統(tǒng)進行的，這樣可以避免該線程無限循環(huán)而獲取不到執(zhí)行權限，造成資源浪費，這里也就是線程處于等待狀態(tài)的位置，也就是說當線程被阻塞的時候就是阻塞在這個位置。當有多個線程調(diào)用await()方法而進入等待狀態(tài)時，這幾個線程都將等待在此處。

總結

本文對JUC的工具類CountDownLatch進行詳細的講解，如有疑問請隨時反饋。

到此這篇關于JUC系列學習工具類CountDownLatch詳解的文章就介紹到這了,更多相關JUC工具類CountDownLatch 內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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