【JAVA多线程】CountDownLatch的使用

从根本上来说，chrome的线程模型解决的是并发中的用户体验问题而不是联合工作的问题（参见我前面喷的“闲话并发”），它不是和map/reduce那样将关注点放在数据和执行步骤的拆分上，而是放程和数据的对应关系上，这是和浏览器的工作环境相匹配的。活动图天生的适于工作流程建模，它相对于状态图的一个最大的优点是容易做并发线程的分叉控制，这些并发线程可以同时执行也可以顺序执行。这个例子中，首先创建了一个生产者线程worker和一个消费者线程eater，消费者线程执行比生产者快，两个线程不加限制并发执行会导致先消费，后生产的情况（只是加互斥锁也不能很好的解决，以为无法保证生产者一定先获得互斥体）。

executor框架是指java 5中引入的一系列并发库中与executor相关的一些功能类，其中包括线程池，executor，executors，executorservice，completionservice多线程死锁的伪代码，future，callable等。executor框架便是java 5中引入的，其内部使用了线程池机制，它在java.util.cocurrent 包下，通过该框架来控制线程的启动、执行和关闭，可以简化并发编程的操作。在引入线程的操作系统中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个线程之间，亦可并发执行，因而使操作系统具有更好的并发性多线程死锁的伪代码，从而能更有效地使 用系统资源和提高系统吞吐量。

CountDownLatch是通过一个计数器来实现的，计数器的初始值为线程的数量。每当一个线程完成了自己的任务后，计数器的值就会减1。当计数器值到达0时，它表示所有的线程已经完成了任务，然后在闭锁上等待的线程就可以恢复执行任务。

CountDownLatch的伪代码如下所示：

//Main thread start
//Create CountDownLatch for N threads
//Create and start N threads
//Main thread wait on latch
//N threads completes there tasks are returns
//Main thread resume execution

CountDownLatch.java类中定义的构造函数：

//Constructs a CountDownLatch initialized with the given count.
public void CountDownLatch(int count) {...}

构造器中的计数值（count）实际上就是闭锁需要等待的线程数量。这个值只能被设置一次，而且CountDownLatch没有提供任何机制去重新设置这个计数值。

与CountDownLatch的第一次交互是主线程等待其他线程。主线程必须在启动其他线程后立即调用CountDownLatch.await()方法。这样主线程的操作就会在这个方法上阻塞，直到其他线程完成各自的任务。

其他N 个线程必须引用闭锁对象，因为他们需要通知CountDownLatch对象，他们已经完成了各自的任务。这种通知机制是通过 CountDownLatch.countDown()方法来完成的；每调用一次这个方法，在构造函数中初始化的count值就减1。所以当N个线程都调 用了这个方法，count的值等于0，然后主线程就能通过await()方法，恢复执行自己的任务。

让我们尝试罗列出在java实时系统中CountDownLatch都有哪些使用场景。我所罗列的都是我所能想到的。如果你有别的可能的使用方法，请在留言里列出来，这样会帮助到大家。

实现最大的并行性：有时我们想同时启动多个线程，实现最大程度的并行性。例如，我们想测试一个单例类。如果我们创建一个初始计数为1的CountDownLatch，并让所有线程都在这个锁上等待，那么我们可以很轻松地完成测试。我们只需调用 一次countDown()方法就可以让所有的等待线程同时恢复执行。

开始执行前等待n个线程完成各自任务：例如应用程序启动类要确保在处理用户请求前，所有N个外部系统已经启动和运行了。

死锁检测：一个非常方便的使用场景是，你可以使用n个线程访问共享资源，在每次测试阶段的线程数目是不同的，并尝试产生死锁。

一旦验证和检查了所有外部服务，那么启动类恢复执行。6、支持导入外部代理服务器，并可以启动10线程验证。开始执行前等待n个线程完成各自任务：例如应用程序启动类要确保在处理用户请求前，所有n个外部系统已经启动和运行了。

BaseHealthChecker.java：这个类是一个Runnable，负责所有特定的外部服务健康的检测。它删除了重复的代码和闭锁的中心控制代码。

public abstract class BaseHealthChecker implements Runnable {
 
    private CountDownLatch _latch;
    private String _serviceName;
    private boolean _serviceUp;
 
    //Get latch object in constructor so that after completing the task, thread can countDown() the latch
    public BaseHealthChecker(String serviceName, CountDownLatch latch)
    {
        super();
        this._latch = latch;
        this._serviceName = serviceName;
        this._serviceUp = false;
    }
 
    @Override
    public void run() {
        try {
            verifyService();
            _serviceUp = true;
        } catch (Throwable t) {
            t.printStackTrace(System.err);
            _serviceUp = false;
        } finally {
            if(_latch != null) {
                _latch.countDown();
            }
        }
    }
 
    public String getServiceName() {
        return _serviceName;
    }
 
    public boolean isServiceUp() {
        return _serviceUp;
    }
    //This methos needs to be implemented by all specific service checker
    public abstract void verifyService();
}

1.接口用于描述一组类的公共方法/公共属性. 它不实现任何的方法或属性，只是告诉继承它的类至少要实现哪些功能, 继承它的类可以增加自己的方法.。方法一：在初始化时保存applicationcontext对象 方法二：通过spring提供的utils类获取applicationcontext对象 方法三：继承自抽象类applicationobjectsupport 方法四：继承自抽象类webapplicationobjectsupport 方法五：实现接口applicationcontextaware 方法六：通过spring提供的contextloader。答：接口和类都是类，不同的是，接口只包含方法或属性的声明，不包含具体实现方法的代码，接口可以实现多继承，而类只能是单继承，继承接口的类必须实现接口中声明的方法或属性。

public class NetworkHealthChecker extends BaseHealthChecker
{
    public NetworkHealthChecker (CountDownLatch latch)  {
        super("Network Service", latch);
    }
 
    @Override
    public void verifyService()
    {
        System.out.println("Checking " + this.getServiceName());
        try
        {
            Thread.sleep(7000);
        }
        catch (InterruptedException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(this.getServiceName() + " is UP");
    }
}

在这个例子中，我模拟了一个应用程序启动类，它开始时启动了n个线程类，这些线程将检查外部系统并通知闭锁，并且启动类一直在闭锁上等待着。如果在一个线程初始时，另外的线程调用pthread_once，则调用线程等待，直到那个现成完成初始话返回。winlogon启动后先初始化一些全局变量，检测hkey_local_machine\system\setup下的systemsetupinprogress是否为零，如果是正常启动，如果为1，则在启动系统服务samss时告诉它不要管sam，启动一些必要的服务后，比如services，lsass，然后就启动hkey_local_machine\system\setup下由cmdline指定的程序，等待程序结束，重启或者关机。

public class ApplicationStartupUtil
{
    //List of service checkers
    private static List<BaseHealthChecker> _services;
 
    //This latch will be used to wait on
    private static CountDownLatch _latch;
 
    private ApplicationStartupUtil()
    {
    }
 
    private final static ApplicationStartupUtil INSTANCE = new ApplicationStartupUtil();
 
    public static ApplicationStartupUtil getInstance()
    {
        return INSTANCE;
    }
 
    public static boolean checkExternalServices() throws Exception
    {
        //Initialize the latch with number of service checkers
        _latch = new CountDownLatch(3);
 
        //All add checker in lists
        _services = new ArrayList<BaseHealthChecker>();
        _services.add(new NetworkHealthChecker(_latch));
        _services.add(new CacheHealthChecker(_latch));
        _services.add(new DatabaseHealthChecker(_latch));
 
        //Start service checkers using executor framework
        Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(_services.size());
 
        for(final BaseHealthChecker v : _services)
        {
            executor.execute(v);
        }
 
        //Now wait till all services are checked
        _latch.await();
 
        //Services are file and now proceed startup
        for(final BaseHealthChecker v : _services)
        {
            if( ! v.isServiceUp())
            {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

现在你可以写测试代码去检测一下闭锁的功能了。

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/jisuanjixue/article-117023-1.html