多线程:Java里的所有线程都全部执行完毕后,代码再往下继续执行的控制方法(CountDownLatch类的用法示例)

在Java的多线程中,有的时候我们需要等某些多线程的方法全部都执行完毕后,才继续往下执行。这个该怎么控制呢?用CountDownLatch类。这个类是java.util.concurrent包里面,也即是Java的并发工具包,这个包里面有很多多线程的工具类,在多线程编程中很有用。

下面就是一个CountDownLatch类的一个用法。比如我们有五个人(五个线程),他们都赶往同一目的地,但是我们不知道他们什么时候才能赶来,或许1秒,或许9秒,或许更长。然后我们接下来的事情需要五个人都到齐了才能继续往下做。这就需要进行多线程控制。

在Java语言里,也就是有N个线程,我们接下来要多线程调度这N个线程,然后这N个线程都全部执行完毕后,代码才接着往下执行。应用场景已经说明,接下来我们用一个例子来说明CountDownLatch是如何控制代码等多个线程执行完毕后才继续往下执行。假设我们有五个线程并发执行,我们通知了他们,然后他们多线程执行。等到他们都执行完了,又接着往下做。以下示例代码可以作为参考。读者可以复制代码到自己的IDE进行调试运行:

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

/**
 * 多个线程都全部执行完毕后,再往下执行
 * @Author: LiYang
 * @Date: 2019/9/10 19:53
 */
public class WaitForUs {

    /**
     * 多线程工具类CountDownLatch的一个用法示例
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        //执行多线程之前的代码,本例中就是通知大家到目的地
        System.out.println("通知,大家快来这个地方");
        System.out.println("=========== 可以理解为多线程之前 ===========");

        //总的线程数为5(大家可以换这个变量,进行调试)
        int threadNum = 5;

        //创建一个CountDownLatch类,构造入参线程数
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(threadNum);

        //创建5个线程,并发同步执行
        for (int i = 0; i < threadNum; i++) {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    //10000以内的随机数,作为等待时间
                    int waitMillis = new Random().nextInt(10000);

                    try {
                        //模拟线程执行,耗费一定的时间(本例是10秒内)
                        Thread.sleep(waitMillis);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    //线程执行完毕,报告结果
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "已到达目的地,所用毫秒数:" + waitMillis);

                    //CountDownLatch类计数减一
                    //注意,CountDownLatch类的实例要在新建多线程之前,然后入参需要
                    //统一完成后才往下执行的线程数。然后每个线程执行完后,或者
                    //部分执行完后,调用之前创建的CountDownLatch类的实例的countDown方法
                    countDownLatch.countDown();
                }
            }).start();
        }

        try {
            //下面这句代码,CountDownLatch就阻塞在这里了
            //直到countDown()到0了(从构造入参的线程数开始减)
            //也即是所有线程都countDown了,
            //则解除阻塞,代码继续往下执行
            //注意,这句代码放在多线程countDown之后,多线程全部完成后
            //继续往下执行的代码之前,起一个分界线的作用
            countDownLatch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        //由于CountDownLatch发挥的作用,等到上面的5个线程都执行完毕了,
        //也就是都打印了"已到达目的地",接下来才会往下执行,打印下面这句话
        System.out.println("=========== 可以理解为多线程之后 ===========");
        System.out.println("大家都到齐了,那就开始吧");
    }

}

运行程序,控制台输出以下内容,完全符合我们的预期,多线程得到了很好的控制:

通知,大家快来这个地方
=========== 可以理解为多线程之前 ===========
Thread-0已到达目的地,所用毫秒数:2060
Thread-2已到达目的地,所用毫秒数:3080
Thread-3已到达目的地,所用毫秒数:4757
Thread-4已到达目的地,所用毫秒数:7331
Thread-1已到达目的地,所用毫秒数:7643
=========== 可以理解为多线程之后 ===========
大家都到齐了,那就开始吧

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