java并發(fā)包中CountDownLatch和線程池的使用詳解
1.CountDownLatch
現(xiàn)在做的這個(gè)華為云TaurusDB比賽中，參考的之前參加過(guò)阿里的PolarDB大賽的兩個(gè)大佬的代碼，發(fā)現(xiàn)都有用到CountDownLatch這個(gè)類，之前看代碼的時(shí)候也看過(guò)，但是沒(méi)有搞得很明白，自己寫(xiě)也寫(xiě)不出來(lái)，在此自己先學(xué)習(xí)一下。
字面理解：CountDownLatch:數(shù)量減少的門(mén)栓。
創(chuàng)建這樣一個(gè)門(mén)栓
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(count);
參數(shù)：count，門(mén)栓的計(jì)數(shù)次數(shù)。
在所有線程執(zhí)行完成之前，調(diào)用countDownLatch.await()阻塞主線程。
每當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行完一個(gè)指定動(dòng)作之后，count就會(huì)減少1，當(dāng)count等于0時(shí)，主線程不再阻塞，開(kāi)始繼續(xù)執(zhí)行下面的代碼，當(dāng)count大于0時(shí)，主線程一直阻塞，等待count變?yōu)?。每個(gè)線程動(dòng)作執(zhí)行結(jié)束后，執(zhí)行countDownLatch.countDown()，這個(gè)門(mén)栓的count減一。
int ThreadNum = 16;
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(ThreadNum);
for(int i = 0; i < ThreadNum ; i++){
final int finalI = i;
new Thread(() -> {
int n = 0;
System.out.println("線程應(yīng)該做的事情");
while(n < 10){
n++;
}
countDownLatch.countDown();
}).start();
}
try{
countDownLatch.await();
}catch(InterruptedException e){
logger.infor("InterruptedException!!");
}
2.線程池
其實(shí)線程池之前的ipv6的項(xiàng)目里用過(guò)，但是也忘記得差不多了，復(fù)習(xí)一下。
線程在創(chuàng)建和關(guān)閉時(shí)都需要花費(fèi)時(shí)間，如果為每一個(gè)小的任務(wù)都創(chuàng)建一個(gè)線程，可能創(chuàng)建和銷毀線程所用的時(shí)間會(huì)多于該線程真實(shí)工作所消耗的時(shí)間，就會(huì)得不償失。除了時(shí)間，空間也需要考慮，線程本身也是要占用內(nèi)存空間的，大量的線程會(huì)食用過(guò)多的內(nèi)存資源，可能會(huì)造成OOM。另外在回收時(shí)，大量的線程會(huì)延長(zhǎng)GC的停頓時(shí)間。
因此在生產(chǎn)環(huán)境中使用線程必須對(duì)其加以控制和管理
使用線程池之后，創(chuàng)建線程變成了從線程池中獲得空閑的線程，關(guān)閉線程變成了歸還線程給線程池。
通過(guò)ThreadPoolExecutor可以創(chuàng)建一個(gè)線程池，ThreadPoolExecutor實(shí)現(xiàn)了Executors接口。
舉個(gè)栗子：
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class ThreadPoolTest {
public static void main(String[] args) {
ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(10,20,60,
TimeUnit.SECOUNDS,new ArrayBlockingQueue<Runnable>(15000),new ThreadFactory(){
private AtomicInteger threadId = new AtomicInteger(0);
@Override
public Thread newThread(Runnable r){
Thread thread = new Thread(r);
thread.setDaemon(true);
String prefix = "thread-";
thread.setName(prefix+threadId.incrementAndGet());
return thread;
}
});
}
}
這樣就創(chuàng)建了一個(gè)線程池。參數(shù)依次解釋：
corePoolSize:指定了線程池中線程的數(shù)量，線程池中可以有10個(gè)存活的線程
maximumPoolSize:指定了線程池中最大的線程數(shù)，線程池中最多能有20個(gè)存活的線程
keepAliveTime：當(dāng)線程池中的數(shù)量超過(guò)corePoolSize時(shí)，這些線程在多長(zhǎng)時(shí)間會(huì)被銷毀，60s
unit:keepAliveTime的單位
workQueue:任務(wù)隊(duì)列，被提交但是沒(méi)有被執(zhí)行的任務(wù)存在的地方。他是一個(gè)BlockingQueue<Runnable>接口的對(duì)象。
threadFactory:線程工廠，你想創(chuàng)建什么樣子的線程
重點(diǎn)說(shuō)一下workQueue:
根據(jù)隊(duì)列的功能分類，可以使用以下幾種BlockingQueue接口
補(bǔ)充：Java中CountDownLatch，CyclicBarrier以及Semaphore的使用場(chǎng)景
Java并發(fā)包中提供了很多有用的工具類來(lái)幫助開(kāi)發(fā)者進(jìn)行并發(fā)編程，今天我就來(lái)說(shuō)說(shuō)CountDownLatch，CyclicBarrier以及Semaphore這三個(gè)的用法和使用場(chǎng)景。
1.CountDownLatch使用場(chǎng)景和用法
CountDownLatch一般是用于某個(gè)線程等待其他線程執(zhí)行完之后，它才能執(zhí)行。例如一家人在等待爸爸媽媽回家，才能進(jìn)行晚宴，示例代碼如下：
public class CountDownLatchTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
final CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(2);
new Thread(){
public void run() {
try {
System.out.println("等待老爸回家...");
Thread.sleep(5000);
cdl.countDown();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
};
}.start();
new Thread(){
public void run() {
try {
System.out.println("等待老媽回家...");
Thread.sleep(5000);
cdl.countDown();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
};
}.start();
cdl.await();
System.out.println("老爸老媽回來(lái)了...");
System.out.println("晚宴開(kāi)始了...");
}
}
2.CyclicBarrier（柵欄）使用場(chǎng)景和用法
CyclicBarrier一般是一組線程等待至某個(gè)狀態(tài)，然后這一組線程才能同時(shí)執(zhí)行（感覺(jué)跟CountDownLatch有點(diǎn)類似啊，不過(guò)仔細(xì)想想還是有差別的，感覺(jué)容易混淆）。
代碼示例如下：
public class CyclicBarrierTest {
public static void main(String[] args) {
int count = 3;
CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(count, new Runnable() {
@Override
public void run() {
//此處所有線程都調(diào)用了await方法之后，會(huì)走到這里
System.out.println("所有線程操作完成之后都調(diào)用了await方法");
}
});
for(int i=0;i<count;i++){
new WriteLogHandler(cb).start();
}
}
static class WriteLogHandler extends Thread{
private CyclicBarrier cb = null;
public WriteLogHandler(CyclicBarrier cb) {
this.cb = cb;
}
@Override
public void run() {
try {
System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + "開(kāi)始寫(xiě)日志");
Thread.sleep(2000);
System.out.println("線程：" + Thread.currentThread().getName() + "寫(xiě)日志結(jié)束，等待其他線程");
cb.await();
System.out.println("所有線程寫(xiě)日志數(shù)據(jù)結(jié)束，繼續(xù)其他操作");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
3.Semaphore（信號(hào)量）使用場(chǎng)景和用法
Semaphore類似鎖的用法，用于控制對(duì)某資源的訪問(wèn)權(quán)限，示例代碼如下：
public class SemaphoreTest {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
final Semaphore semaphore = new Semaphore(5);
for(int i=0;i<10;i++){
final int num = i;
executor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
semaphore.acquire();
System.out.println("正在執(zhí)行任務(wù)" + num);
Thread.sleep((long)Math.random() * 1000);
System.out.println("任務(wù)" + num + "執(zhí)行結(jié)束");
semaphore.release();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
executor.shutdown();
}
}
以上就是這三個(gè)并發(fā)工具類的使用場(chǎng)景和示例，僅為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教。歡迎大家一起交流。
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