CountDownLatch解析及应用场景
目录
1.业务场景模拟
2.countdownlatch解析
3.基于countdownlacth改造
4.countdownlatch其他应用场景
5.注意事项
1.业务场景模拟
在实际开发中，我们经常会使用多线程开发加快效率，例如一个场景 教室内有20学生离开教室，离开教室后，发送消息给家长，我们可以使用循环进行一个接一个的离开，但是效率会有明显的问题，此时可以选用多线程进行业务逻辑实现
public class CountdownLatchTest {
public static void main(String[] args) {
int[] temp = {1, 2, 3, 4, 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20};
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);
for (int i = 0; i < temp.length; i++) {
int element = temp[i];
fixedThreadPool.execute(() ->
{
System.out.println("学号为"+element+"的学生开始离开");
}
);
}
System.out.println("--学生全部离开，发送通知给家长--");
}
}得到以下结果
由于线程池的调用时异步的，导致我们未能得到想要的业务结果，此时我们可以使用线程同步工具countdownlatch进行线程同步。
2.countdownlatch解析
countdownlatch 实现原理为给定一个CountDownLatch用给定的计数初始化。 await方法阻塞，直到由于countDown()方法的调用而导致当前计数达到零，之后所有等待线程被释放，并且任何后续的await 调用立即返回，主要方法为：
CountDownLatch主要有两个方法，当一个或多个线程调用await方法时，这些线程会阻塞。
-
其它线程调用countDown方法会将计数器减1(调用countDown方法的线程不会阻塞)
-
当计数器的值变为0时，因await方法阻塞的线程会被唤醒，继续执行。
//初始化一个计数器未5的
CountDownLatch lacth = new CountDownLatch(5);
//计数器减一
lacth.countDown();
//计数器阻塞,直到计数器为0
lacth.await();3.基于countdownlacth改造
线程同步后的改造方法：
得到的结果为
通过时间可以看出，学生的确是每5个批量离开。但是会发现flag1打印出来了，这是因为线程同步依赖的其实是await()方法进行同步控制，线程池调用本质上还是异步调用的，当主线程走到await方法时，会判断countdown是否为0，如果不为0则阻塞主线程，await方法会用for(;;)持续监控countdowlatch的数量，当为0时，则会唤醒主线程，进行下一步操作。
4.countdownlatch其他应用场景
日常开发中，可能会涉及到数据量较大数据的清洗，改造，迁移等工作，使用多线程配合countdownlatch，将一个大问题分割为多个小问题进行处理。代码如下
/**
* 通用模板 常规思路
* 1.创建线程池
* 2.通过数据库获取数据源
* 3.将数据集合分割成几个小的数据集合
* 4.遍历大集合
* 5.遍历大集合中创建CountDownLatch
* 6.从大集合中获取到小集合，遍历小集合
* 7.进行countdown操作
* 8.进行await操作
*/
public class CountdownLatchTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Integer[] temp = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20};
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
List> list = ListUtil.split(ListUtil.toList(temp), 5);
System.out.println("学生分为："+list.size()+"组");
for (int k = 0; k < list.size(); k++) {
System.out.println("第："+(k+1)+"组开始离开");
List integerList = list.get(k);
int size = integerList.size();
final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(size);
for (Integer integer : integerList) {
fixedThreadPool.execute(() ->
{
try {
System.out.println("学号为" + integer + "的学生开始离开");
} catch (Exception e) {
} finally {
countDownLatch.countDown();
}
}
);
}
countDownLatch.await(5, TimeUnit.SECONDS);
}
fixedThreadPool.shutdown();
System.out.println("发送通知给家长");
}
} 执行结果：
5.注意事项
1.CountDownLatch创建是一次性的，不能重复使用，每次使用都需要创建一个新的对象
2.如果在循环中调用countDownLatch.countDown(); CountdownLatch的值必须等于集合的长度，假如countdownlatch大于List的size，则主线程会一直阻塞，因为countdown的值不会为0，假如countdownlatch小于List的size，则线程同步会出现异常，例如把上面的例子countdownlatch设置为2，则会出现，同步异常
3.调用countDownLatch.countDown()时，最好写成try{}catch{}finaly{countDownLatch.countDown()}，在finaly中执行，防止程序报错导致countdown()失败，导致主线程一直阻塞
4.调用countDownLatch.await()时，建议设置过期时间，防止countdown()出现异常，导致计数器不能为0一直阻塞主线程