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Java 并发专题 :闭锁 CountDownLatch 之一家人一起吃个饭

最近一直整并发这块东西,顺便写点Java并发的例子,给大家做个分享,也强化下自己记忆。
每天起早贪黑的上班,父母每天也要上班,话说今天定了个饭店,一家人一起吃个饭,通知大家下班去饭店集合。假设:3个人在不同的地方上班,必须等到3个人到场才能吃饭,用程序如何实现呢?
作为一名资深屌丝程序猿,开始写代码实现:
[java] view plain copy
package com.zhy.concurrency.latch;

public class Test1
{
/**
* 模拟爸爸去饭店
*/
public static void fatherToRes()
{
System.out.println(“爸爸步行去饭店需要3小时。”);
}

/** 
 * 模拟我去饭店 
 */  
public static void motherToRes()  
{  
    System.out.println("妈妈挤公交去饭店需要2小时。");  
}  

/** 
 * 模拟妈妈去饭店 
 */  
public static void meToRes()  
{  
    System.out.println("我乘地铁去饭店需要1小时。");  
}  

/** 
 * 模拟一家人到齐了 
 */  
public static void togetherToEat()  
{  
    System.out.println("一家人到齐了,开始吃饭");  
}  

public static void main(String[] args)  
{  
    fatherToRes();  
    motherToRes();  
    meToRes();  
    togetherToEat();  
}  

}

输出结果:
[java] view plain copy
爸爸步行去饭店需要3小时。
妈妈挤公交去饭店需要2小时。
我乘地铁去饭店需要1小时。
一家人到齐了,开始吃饭

看似实现了,但是吃个饭,光汇合花了6个小时,第一个到的等了3个小时;话说回来,大家下班同时往饭店聚集,怎么也是个并行的过程,于是不用我说,大家肯定都行想到使用多线程,于是作为一名资深屌丝程序猿,开始改造我们的代码:
[java] view plain copy
public static void main(String[] args)
{
new Thread()
{
public void run()
{
fatherToRes();
};
}.start();
new Thread()
{
public void run()
{
motherToRes();
};
}.start();
new Thread()
{
public void run()
{
meToRes();
};
}.start();

    togetherToEat();  
}  

直接启动了3个线程,但是运行结果貌似也不对:
[java] view plain copy
一家人到齐了,开始吃饭
我乘地铁去饭店需要1小时。
妈妈挤公交去饭店需要2小时。
爸爸步行去饭店需要3小时。

一个都没到,就开始吃饭了,,,(为了更好的显示,我在每个方法中休息了一段时间,模拟到达饭店的过程)。还是不行,那就继续完善:
[java] view plain copy
private static volatile int i = 3;

public static void main(String[] args)  
{  

    new Thread()  
    {  
        public void run()  
        {  
            fatherToRes();  
            i--;  
        };  
    }.start();  
    new Thread()  
    {  
        public void run()  
        {  
            motherToRes();  
            i--;  
        };  
    }.start();  
    new Thread()  
    {  
        public void run()  
        {  
            meToRes();  
            i--;  
        };  
    }.start();  

    while (i != 0);  
    togetherToEat();  
}  

我们定义了一个volatile修饰的int类型变量,初始值为3,当为0时代表一家人齐了,于是我们在主线程使用了一个忙等,一直等待所有人到达,这次效果看起来不错哦:
[java] view plain copy
我乘地铁去饭店需要1小时。
妈妈挤公交去饭店需要2小时。
爸爸步行去饭店需要3小时。
一家人到齐了,开始吃饭
但是,忙等这样的代码对于CPU的消耗太巨大了,我们需要更好的实现方式。顺便说一下volatile,为什么我们用volatile修饰 i 呢, 因为当多个线程操作同一个变量时,为了保证变量修改对于其他线程的可见性,必须使用同步,volatile对于可见性的实现是个不错的选择,但是我们代码中的 i – 也有可能因为并发造成一定的问题,毕竟i–不是原子操作,正常最好使用同步块或者AtomicLong.decrementAndGet()实现–。
说了这么多,标题上的CountLatchDown竟然没出现,所以最终版,必须让这哥们出来亮相了:
[java] view plain copy
private static CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);

public static void main(String[] args) throws InterruptedException  
{  

    new Thread()  
    {  
        public void run()  
        {  
            fatherToRes();  
            latch.countDown();  
        };  
    }.start();  
    new Thread()  
    {  
        public void run()  
        {  
            motherToRes();  
            latch.countDown();  
        };  
    }.start();  
    new Thread()  
    {  
        public void run()  
        {  
            meToRes();  
            latch.countDown();  
        };  
    }.start();  

    latch.await();  
    togetherToEat();  
}  

输出结果:
[java] view plain copy
我乘地铁去饭店需要1小时。
妈妈挤公交去饭店需要2小时。
爸爸步行去饭店需要3小时。
一家人到齐了,开始吃饭
避免使用忙等,我们使用了CountDowmLatch 实现了我们的需求。下面具体介绍一下这个哥们:
Latch闭锁的意思,是一种同步的工具类。类似于一扇门:在闭锁到达结束状态之前,这扇门一直是关闭着的,不允许任何线程通过,当到达结束状态时,这扇门会打开并允许所有的线程通过。且当门打开了,就永远保持打开状态。
作用:可以用来确保某些活动直到其他活动都完成后才继续执行。
使用场景:
1、例如我们上例中所有人都到达饭店然后吃饭;
2、某个操作需要的资源初始化完毕
3、某个服务依赖的线程全部开启等等…
CountDowmLatch是一种灵活的闭锁实现,包含一个计数器,该计算器初始化为一个正数,表示需要等待事件的数量。countDown方法递减计数器,表示有一个事件发生,而await方法等待计数器到达0,表示所有需要等待的事情都已经完成。

好了,完毕~各位留个言,让我增加点动力~

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