1.CountDownLatch

          countDownLatch的作用是让一组线程等待其他线程完成工作以后在执行,相当于加强版的join(不懂可以百度一下join的用法),一般在初始化的时候会在构造方法传入计数器,

后续,在其他线程中每次调用countDown方法计数器减一,一般在需要等待的线程中调用countDownLatch的await方法阻塞线程,在当计数器为0时,等待线程继续运行。

光看上面的定义描述不是很直观,我们再来结合代码看一下实际运用:

 1 public class UseCountDownLatch {
2
3 static CountDownLatch latch = new CountDownLatch(6);
4 //初始化线程(只有一步,有4个)
5 private static class InitThread implements Runnable{
6
7 @Override
8 public void run() {
9 System.out.println("Thread_"+Thread.currentThread().getId()
10 +" ready init work......");
11 latch.countDown();//初始化线程完成工作了,countDown方法只扣减一次;
12 for(int i =0;i<2;i++) {
13 System.out.println("Thread_"+Thread.currentThread().getId()
14 +" ........continue do its work");
15 }
16 }
17 }
18 //业务线程
19 private static class BusiThread implements Runnable{
20
21 @Override
22 public void run() {
23 try {
24 latch.await();
25 } catch (InterruptedException e) {
26 e.printStackTrace();
27 }
28 for(int i =0;i<3;i++) {
29 System.out.println("BusiThread_"+Thread.currentThread().getId()
30 +" do business-----");
31 }
32 }
33 }
34
35 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
36 //单独的初始化线程,初始化分为2步,需要扣减两次
37 new Thread(new Runnable() {
38 @Override
39 public void run() {
40 SleepTools.ms(1);
41 System.out.println("Thread_"+Thread.currentThread().getId()
42 +" ready init work step 1st......");
43 latch.countDown();//每完成一步初始化工作,扣减一次
44 System.out.println("begin step 2nd.......");
45 SleepTools.ms(1);
46 System.out.println("Thread_"+Thread.currentThread().getId()
47 +" ready init work step 2nd......");
48 latch.countDown();//每完成一步初始化工作,扣减一次
49 }
50 }).start();
51 new Thread(new BusiThread()).start();
52 for(int i=0;i<=3;i++){
53 Thread thread = new Thread(new InitThread());
54 thread.start();
55 }
56
57 latch.await();
58 System.out.println("Main do ites work........");
59 }
60 }

运行结果可以看到,两个初始化线程先跑,当两个初始化线程跑完了,latch的计数器减为0,阻塞放开,主线程和业务线程继续往下运行。但是,在设计这部分算法的时候需要注意,有可能会出现计数器没有减为0,则线程一直阻塞,导致程序卡死。

countDownLatch一般使用在多线程并发之后需要对结果进行处理,而我们无法控制所有线程的执行时间,所以在这里加上阻塞,等到只有线程全部执行完。

2.CyclicBarrier

          cyclicBarrier从业务角度来说,和countDownLatch比较类似(具体对比后面会专门介绍),其作用类似一个屏障(英文中也是屏障的意思),阻隔线程直到全部到达屏障点,放开屏障。一般可以用在多线程统计的时候,

从代码角度来看,cyclicBarrier有两个构造方法,CyclicBarrier(int parties)和CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction);

两个方法的区别是第一个只是记录了线程计数器的个数,而第二个不仅记录了计数器,当屏障放开时,会执行第二个参数线程的方法(第二个参数一般传入的是一个实现了Runnable的线程方法)

再来结合代码深入了解一下:

 1 public class UseCyclicBarrier {
2
3 private static CyclicBarrier barrier
4 = new CyclicBarrier(5,new CollectThread());
5
6 private static ConcurrentHashMap<String,Long> resultMap
7 = new ConcurrentHashMap<>();//存放子线程工作结果的容器
8
9 public static void main(String[] args) {
10 new Thread(){
11 @Override
12 public void run() {
13 long id = Thread.currentThread().getId();//线程本身的处理结果
14 resultMap.put(Thread.currentThread().getId()+"",id);
15 Random r = new Random();//随机决定工作线程的是否睡眠
16 try {
17 if(r.nextBoolean()) {
18 Thread.sleep(2000+id);
19 System.out.println("Thread_"+id+" ....do something ");
20 }
21 System.out.println(id+"....is await");
22 barrier.await();
23 Thread.sleep(1000+id);
24 System.out.println("Thread_"+id+" ....do its business ");
25 } catch (Exception e) {
26 e.printStackTrace();
27 }
28 }
29 }.start();
30 for(int i=0;i<=3;i++){
31 Thread thread = new Thread(new SubThread());
32 thread.start();
33 }
34 }
35
36 //负责屏障开放以后的工作
37 private static class CollectThread implements Runnable{
38
39 @Override
40 public void run() {
41 StringBuilder result = new StringBuilder();
42 for(Map.Entry<String,Long> workResult:resultMap.entrySet()){
43 result.append("["+workResult.getValue()+"]");
44 }
45 System.out.println(" the result = "+ result);
46 System.out.println("do other business........");
47 }
48 }
49
50 //工作线程
51 private static class SubThread implements Runnable{
52
53 @Override
54 public void run() {
55 long id = Thread.currentThread().getId();//线程本身的处理结果
56 resultMap.put(Thread.currentThread().getId()+"",id);
57 Random r = new Random();//随机决定工作线程的是否睡眠
58 try {
59 if(r.nextBoolean()) {
60 Thread.sleep(2000+id);
61 System.out.println("Thread_"+id+" ....do something ");
62 }
63 System.out.println(id+"....is await");
64 barrier.await();
65 Thread.sleep(1000+id);
66 System.out.println("Thread_"+id+" ....do its business ");
67 } catch (Exception e) {
68 e.printStackTrace();
69 }
70 }
71 }
72 }

输出结果:       11....is await
                            12....is await
                             Thread_10 ....do something
                     10....is await
Thread_13 ....do something
13....is await
Thread_14 ....do something
14....is await
 the result = [11][12][13][14][10]
do other business........
Thread_10 ....do its business
Thread_11 ....do its business
Thread_12 ....do its business
Thread_13 ....do its business
Thread_14 ....do its business

3.countDownLatch和cyclicBarrier区别

        (1)countDownlatch的计数器由调用countDown方法次数决定,每次调用计数器减一,可以在一个线程中调用多次,而cyclicBarrier计数器取决调用await方法的线程个数。

(2)  countDownLatch只能用一次,而cyclicBarrier可以循环使用。并且cyclicBarrier可以调用reset方法重置计数器,可以在线程故障重新启用线程调用。

(3)  二者在内部方法也有很多区别,具体有兴趣的可以去看看源码。

参考文章:http://ifeve.com/concurrency-cyclicbarrier/

          

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