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Java中CountDownLatch進行多線程同步詳解

CountDownLatch介紹

在前面的Java學習筆記中，總結了Java中進行多線程同步的幾個方法：

1、synchronized關鍵字進行同步。
2、Lock鎖接口及其實現類ReentrantLock、ReadWriteLock鎖實現同步。
3、信號量Semaphore實現同步。

其中，synchronized關鍵字和Lock鎖解決的是多個線程對同一資源的并發訪問問題。信號量Semaphore解決的是多副本資源的共享訪問問題。

今天，來學習一下Java中的另外一個多線程同步輔助類：CountDownLatch。官方文檔對CountDownLatch的解釋是：在完成一組正在其他線程中執行的操作之前，它允許一個或多個線程一直等待。也就是說，CountDownLatch控制某個或者多個線程，讓它們等待多個線程完成某項任務后，再啟動。CountDownLatch主要是用來同步多個任務的執行，區別于其他的synchronized關鍵字，鎖，信號量是用來同步共享資源的。

CountDownLatch實現原理簡介：

CountDownLatch內部維護一個計數器，計數器的值為待完成的任務數Ｎ，需要等待這Ｎ個任務完成的線程調用

CountDownLatch的await()方法使自己進入休眠等待狀態。

當某一個任務線程完成某一個任務后調用CountDownLatch的countDown()方法來表示自己的任務已完成，此時CountDownLatch的計數器值減１，當所有的任務完成式，計數器的值為０。當計數器值為0時，CountDownLatch將喚醒所有因await()方法進入休眠的線程。

CountDownLatch的使用：

CountDownLatch的使用主要有3點：

1、CountDownLatch的聲明及初始化，在初始化時需要指定等待完成的任務數。

2、某一個任務完成時調用CountDownLatch的countDown()方法，向CountDownLatch報告自己的任務已經完成，

3、需要等待任務完成的線程調用CountDownLatch的await()方法，調用后該線程將進入休眠，并在所有任務數完成后CountDownLatch的計數器值為0時，因await()方法進行休眠的線程將被喚醒。

在此本人在Java 7并發編程實戰手冊該書中的CountDownLatch使用示例的基礎上做了部分改進，來演示CountDownLatch的使用詳情：

模擬10個參會者和一個主持人參加的一個會以，每個參會者及主持人需要等待其他的參會者均到場簽到之后，才能開始會以并發言。為此，先創建一個會以管理的類VideoConference，其提供一個arrive()方法供參會者調用來進行簽到。會議管理的擁有者是主持人，其等待每個參會者的簽到：

public class VideoConference implements Runnable{ 
  private final CountDownLatch countDownLatch; 
  private int number; 
  public VideoConference(int number) { 
    this.number = number; 
    this.countDownLatch = new CountDownLatch(number);//使用Number初始化其內部的計數器，當初始化完成后，不能再次初始化 
  } 
  public void arrive(String name){ 
    //每個需要同步的任務，在任務完成時，需要調用該方法 
    countDownLatch.countDown();//countDownLatch內部的計數器減1 
    System.out.print("arrive:"+name+"\n"); 
    try{ 
      countDownLatch.await();//await方法是線程進入休眠，當countDownLatch計數器為0時，將被喚醒 
      //線程被喚醒，在這里可以執行一系列任務 
      System.out.print("name:"+name + " say:let's start..." +"\n"); 
    }catch (InterruptedException e){ 
      e.printStackTrace(); 
    } 
  } 
  public void run(){ 
    System.out.print("has arrive:"+(number-countDownLatch.getCount())+"\n"); 
    try{ 
      countDownLatch.await();//await方法是線程進入休眠，當countDownLatch計數器為0時，將被喚醒 
      //線程被喚醒，在這里可以執行一系列任務 
      System.out.print("all arrived:"+(number-countDownLatch.getCount())+"\n"); 
    }catch (InterruptedException e){ 
      e.printStackTrace(); 
    } 
  } 
} 

文章名稱：Java中CountDownLatch進行多線程同步詳解及實例代碼-創新互聯
網頁路徑：http://vcdvsql.cn/article30/iidso.html

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