CountDownLatch源码详细讲解

2024-01-31 23:11:26 浏览数 (2)

原理

CountDownLatch 的实现原理涉及到底层的线程同步和状态控制机制。在 CountDownLatch 内部,它使用了一个 Sync 内部类来实现具体的同步逻辑。Sync 类继承自 AQS(AbstractQueuedSynchronizer),这是一个用于构建锁和其他同步器的框架。

CountDownLatch 内部主要依赖于 AQS 的共享模式,通过共享模式下的状态值来控制线程的等待和唤醒。当计数器不为0时,调用 await 方法的线程会被阻塞,直到计数器为0;而每次调用 countDown 方法都会减少计数器的值,当计数器减为0时,所有等待的线程都会被唤醒。

在 CountDownLatch 的实现中,还使用了类似于信号量(Semaphore)的机制来进行状态的控制和线程的唤醒。通过这种方式,CountDownLatch 实现了线程之间的协调和等待。

示例

CountDownLatch 是 Java 中的一个同步辅助类,它可以帮助线程之间实现协调。下面是一个简单的 CountDownLatch 使用示例:

代码语言:javascript复制
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountDownLatchExample {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建一个 CountDownLatch 实例,设置初始计数为3
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);

        // 创建三个线程并启动它们
        new Thread(new Worker(latch)).start();
        new Thread(new Worker(latch)).start();
        new Thread(new Worker(latch)).start();

        // 主线程等待,直到计数器减为0
        latch.await();

        System.out.println("All workers have finished their tasks.");
    }

    static class Worker implements Runnable {
        private final CountDownLatch latch;

        Worker(CountDownLatch latch) {
            this.latch = latch;
        }

        public void run() {
            try {
                // 模拟工作任务
                Thread.sleep((int) (Math.random() * 1000));
                System.out.println("Worker finished its task.");
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            } finally {
                // 每个工作线程完成任务后,计数器减1
                latch.countDown();
            }
        }
    }
}

在这个示例中,创建了一个 CountDownLatch 实例,并将初始计数设置为3。然后创建了三个工作线程,在每个线程完成任务后,调用 countDown 方法来减少计数。主线程调用 await 方法来等待,直到计数器减为0,然后输出所有工作线程都完成了任务。

总结

总的来说,CountDownLatch 的实现原理涉及到 AQS 框架的使用,通过共享模式下的状态控制来实现线程的等待和唤醒,从而实现了线程之间的协调和同步。

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