Java中使用CountDownLatch实现并发流程控制

╰半夏微凉° 2023-09-30 14:46 13阅读 0赞

## 场景 ##

CountDownLatch，它是 JDK 提供的并发流程控制的工具类，它是在 java.util.concurrent 包下，在 JDK1.5 之后加入的。

应用场景举例：

5个运动员参加马拉松比赛，好比五个线程，每个人跑完的时间不同，而比赛成绩统计必须要等待5个运动员都跑完才能往下进行。

实现流程可以参考下图

![901db0904c844dc881bfb80e279b7cf7.jpeg][]

最开始 CountDownLatch 设置的初始值为 3，而后 T0 线程上来就调用 await 方法，它的做用是让这个线程开始等待，等待后面的 T一、T二、T3，它们每一次调用 countDown 方法，3 这个数值就会减 1，也就是从 3 减到 2，从 2 减到 1，从 1 减到 0，一旦减到 0 以后，这个 T0 就达到了本身触发继续运行的条件，因而它就恢复运行了。

### 主要方法 ###

构造函数：

public CountDownLatch(int count) \{ \};它的构造函数是传入一个参数，该参数 count 是须要倒数的数值。

await()：

调用 await() 方法的线程开始等待，直到倒数结束，也就是 count 值为 0 的时候才会继续执行。

await(long timeout, TimeUnit unit)：

await() 有一个重载的方法，里面会传入超时参数，这个方法的做用和 await() 相似，可是这里能够设置超时时间，

若是超时就再也不等待了。

countDown()：

把数值倒数 1，也就是将 count 值减 1，直到减为 0 时，以前等待的线程会被唤起。

注：

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## 实现 ##

1、使用ExecutorService搭建线程池

Java中ExecutorService线程池的使用(Runnable和Callable多线程实现)：

[Java中ExecutorService线程池的使用(Runnable和Callable多线程实现)\_霸道流氓气质的博客-CSDN博客][Java_ExecutorService_Runnable_Callable_-CSDN]

参考如上。

2、然后新建countDownLatch,并设定计数器为5

CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5);

这里的5与具体业务相关，比如这里模拟5个任务执行。

3、在主进程中设置await

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5);
            ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                executorService.submit(new TestTask(countDownLatch));
            }
            System.out.println("等待所有线程全部结束......");
            countDownLatch.await();
            System.out.println("线程全部结束");
        }

4、在任务执行类中通过构造方法传递countDownLatch,并在每个任务中通过随机数模拟不同任务的执行时间。

在每个任务执行结束之后调用latch.countDown()，使计数器减1。

class TestTask implements Runnable {
        private CountDownLatch latch;
    
        public CountDownLatch getLatch() {
            return latch;
        }
    
        public void setLatch(CountDownLatch latch) {
            this.latch = latch;
        }
    
        public TestTask(CountDownLatch latch) {
            this.latch = latch;
        }
    
        @Override
        public void run() {
            String threadName = Thread.currentThread().getName();
            try {
                Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                System.out.println("线程名:" + threadName + " 结束时间:" + DateUtils.getTime());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                latch.countDown();
            }
        }
    }

5、完整示例代码

package com.ruoyi.demo.Executor;
    
    import com.ruoyi.common.utils.DateUtils;
    
    import java.util.concurrent.*;
    
    public class CountDownLatchDemo {
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5);
            ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                executorService.submit(new TestTask(countDownLatch));
            }
            System.out.println("等待所有线程全部结束......");
            countDownLatch.await();
            System.out.println("线程全部结束");
        }
    
    }
    class TestTask implements Runnable {
        private CountDownLatch latch;
    
        public CountDownLatch getLatch() {
            return latch;
        }
    
        public void setLatch(CountDownLatch latch) {
            this.latch = latch;
        }
    
        public TestTask(CountDownLatch latch) {
            this.latch = latch;
        }
    
        @Override
        public void run() {
            String threadName = Thread.currentThread().getName();
            try {
                Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                System.out.println("线程名:" + threadName + " 结束时间:" + DateUtils.getTime());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                latch.countDown();
            }
        }
    }

6、执行效果

![c205abe19d45425e826650ee04ea78f7.gif][]

[901db0904c844dc881bfb80e279b7cf7.jpeg]: https://img-blog.csdnimg.cn/901db0904c844dc881bfb80e279b7cf7.jpeg
[CSDN_-C_SpringBoot]: https://blog.csdn.net/badao_liumang_qizhi
[Java_ExecutorService_Runnable_Callable_-CSDN]: https://blog.csdn.net/BADAO_LIUMANG_QIZHI/article/details/126242904
[c205abe19d45425e826650ee04ea78f7.gif]: https://img-blog.csdnimg.cn/c205abe19d45425e826650ee04ea78f7.gif