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java多線程CountDownLatch與線程池ThreadPoolExecutor/ExecutorService案例

瀏覽:6日期:2022-08-16 18:01:44
1、CountDownLatch:

一個同步工具類,它允許一個或多個線程一直等待,直到其他線程的操作執(zhí)行完后再執(zhí)行。

2、ThreadPoolExecutor/ExecutorService:

線程池,使用線程池可以復(fù)用線程,降低頻繁創(chuàng)建線程造成的性能消耗,同時對線程的創(chuàng)建、啟動、停止、銷毀等操作更簡便。

3、使用場景舉例:

年末公司組織團(tuán)建,要求每一位員工周六上午8點(diǎn)到公司門口集合,統(tǒng)一乘坐公司所租大巴前往目的地。

在這個案例中,公司作為主線程,員工作為子線程。

4、代碼示例:

package com.test.thread;import java.util.concurrent.CountDownLatch;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;import java.util.concurrent.TimeUnit;/** * @author javaloveiphone * @date 創(chuàng)建時間:2017年1月25日 上午10:59:11 * @Description: */public class Company { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //員工數(shù)量 int count = 5; //創(chuàng)建計(jì)數(shù)器 //構(gòu)造參數(shù)傳入的數(shù)量值代表的是latch.countDown()調(diào)用的次數(shù) CountDownLatch latch = new CountDownLatch(count); //創(chuàng)建線程池,可以通過以下方式創(chuàng)建 //ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(1,1,60,TimeUnit.SECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>(count)); ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(count); System.out.println('公司發(fā)送通知,每一位員工在周六早上8點(diǎn)到公司大門口集合'); for(int i =0;i<count ;i++){ //將子線程添加進(jìn)線程池執(zhí)行 Thread.sleep(10); threadPool.execute(new Employee(latch,i+1)); } try { //阻塞當(dāng)前線程,直到所有員工到達(dá)公司大門口之后才執(zhí)行 latch.await(); // 使當(dāng)前線程在鎖存器倒計(jì)數(shù)至零之前一直等待,除非線程被中斷或超出了指定的等待時間。 //latch.await(long timeout, TimeUnit unit) System.out.println('所有員工已經(jīng)到達(dá)公司大門口,大巴車發(fā)動,前往活動目的地。'); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }finally{ //最后關(guān)閉線程池,但執(zhí)行以前提交的任務(wù),不接受新任務(wù) threadPool.shutdown(); //關(guān)閉線程池,停止所有正在執(zhí)行的活動任務(wù),暫停處理正在等待的任務(wù),并返回等待執(zhí)行的任務(wù)列表。 //threadPool.shutdownNow(); } }}//分布式工作線程class Employee implements Runnable{ private CountDownLatch latch; private int employeeIndex; public Employee(CountDownLatch latch,int employeeIndex){ this.latch = latch; this.employeeIndex = employeeIndex; } @Override public void run() { try { System.out.println('員工:'+employeeIndex+',正在前往公司大門口集合...'); Thread.sleep(10); System.out.println('員工:'+employeeIndex+',已到達(dá)。'); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }finally{ //當(dāng)前計(jì)算工作已結(jié)束,計(jì)數(shù)器減一 latch.countDown(); try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //執(zhí)行coutDown()之后,繼續(xù)執(zhí)行自己的工作,不受主線程的影響 System.out.println('員工:'+employeeIndex+',吃飯、喝水、拍照。'); } }}

打印輸出結(jié)果如下:

公司發(fā)送通知,每一位員工在周六早上8點(diǎn)到公司大門口集合員工:1,正在前往公司大門口集合...員工:1,已到達(dá)。員工:2,正在前往公司大門口集合...員工:2,已到達(dá)。員工:1,吃飯、喝水、拍照。員工:3,正在前往公司大門口集合...員工:2,吃飯、喝水、拍照。員工:3,已到達(dá)。員工:4,正在前往公司大門口集合...員工:3,吃飯、喝水、拍照。員工:4,已到達(dá)。員工:5,正在前往公司大門口集合...員工:4,吃飯、喝水、拍照。員工:5,已到達(dá)。所有員工已經(jīng)到達(dá)公司大門口,大巴車發(fā)動,前往活動目的地。員工:5,吃飯、喝水、拍照。注意:

每一個員工到達(dá)之后,執(zhí)行countDown()方法,直到所有員工到達(dá)之后,計(jì)數(shù)器為0,主線程才會繼續(xù)執(zhí)行。

但子線程執(zhí)行了countDown()方法,之后會繼續(xù)自己的工作,比如上面的【吃飯、喝水、拍照】,是不受主線程是否阻塞、其它線程是否已經(jīng)執(zhí)行countDown()方法的影響的。

5、CountDownLatch與CyclicBarrier的對比可以看:

java多線程CyclicBarrier使用示例,讓線程起步走

補(bǔ)充:CountDownLatch踩過的坑

線上生產(chǎn)環(huán)境dubbo報線程池滿了,經(jīng)過一天排查鎖定在開三個線程計(jì)算最后合并數(shù)據(jù)的步驟中。簡單描述下該步驟線程開三個 調(diào)用三個不同的方法 使用countdownlatch 計(jì)數(shù)器等待三個方法全部執(zhí)行完成 合并數(shù)據(jù)。

但是由于其中一個方法調(diào)用第三方接口,接口返回異常導(dǎo)致轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)報錯。導(dǎo)致其中一個方法未正常完成。

舉例demo:

public static void main(String[] args) { ExecutorService executorService =Executors.newFixedThreadPool(3); CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(3); executorService.execute(new Runnable() { @Override public void run() { /*try { function1(); } catch (Exception e) { //異常處理 e.printStackTrace(); } finally { cdl.countDown(); }*/ function1(); } }); executorService.execute(new Runnable() { @Override public void run() { function2(); cdl.countDown(); } }); executorService.execute(new Runnable() { @Override public void run() { function3(); cdl.countDown(); } }); try { cdl.await(); //cdl.await(20,TimeUnit.SECONDS); System.out.println('三個執(zhí)行線程結(jié)束'); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); System.out.println('執(zhí)行線程異常'); } finally { executorService.shutdown(); System.out.println('執(zhí)行線程關(guān)閉'); }}private static void function1(){ int i = 10/0; System.out.println('方法一');}private static void function2(){ System.out.println('方法二');}private static void function3(){ System.out.println('方法三');}

java多線程CountDownLatch與線程池ThreadPoolExecutor/ExecutorService案例

方法一拋出異常,但是沒有做異常處理導(dǎo)致不會執(zhí)行線程關(guān)閉步驟,是不是和想象中不一樣,一開始我也是懵,看了一下CountDownLatch原理就很好理解了,

“CountDownLatch是通過一個計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)的,計(jì)數(shù)器的初始化值為線程的數(shù)量。每當(dāng)一個線程完成了自己的任務(wù)后,計(jì)數(shù)器的值就相應(yīng)得減1。當(dāng)計(jì)數(shù)器到達(dá)0時,表示所有的線程都已完成任務(wù),然后在閉鎖上等待的線程就可以恢復(fù)執(zhí)行任務(wù)。”【1】

舉一個現(xiàn)實(shí)中例子就是:CountDownLatch 就像跑步比賽中的裁判,三個方法就是就是三位運(yùn)動員,運(yùn)動員2,3都已經(jīng)到達(dá)終點(diǎn),但是運(yùn)動員1摔倒了,動不了。裁判員只看到兩位運(yùn)動員到達(dá)終點(diǎn)不能宣布比賽結(jié)束,所以一直等。。。

就像這樣的場景導(dǎo)致線上service執(zhí)行線程阻塞,接口調(diào)用次數(shù)累計(jì)導(dǎo)致dubbo線程滿了(跟dubbo線程模型有關(guān),有時間具體談?wù)勥@一點(diǎn))

知道原因了,就要考慮怎么修改

比賽不能無限期等,所以比賽必須在有限時間內(nèi)結(jié)束,所以使用

public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { return sync.tryAcquireSharedNanos(1, unit.toNanos(timeout));}

線程內(nèi)部也許要增加異常處理

executorService.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { function1(); } catch (Exception e) { //異常處理 e.printStackTrace(); } finally { cdl.countDown(); } // function1(); }});修改后demo

public static void main(String[] args) { ExecutorService executorService =Executors.newFixedThreadPool(3); CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(3); executorService.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { function1(); } catch (Exception e) { //異常處理 e.printStackTrace(); } finally { cdl.countDown(); } // function1(); } }); executorService.execute(new Runnable() { @Override public void run() { function2(); cdl.countDown(); } }); executorService.execute(new Runnable() { @Override public void run() { function3(); cdl.countDown(); } }); try { // cdl.await(); cdl.await(20,TimeUnit.SECONDS); System.out.println('三個執(zhí)行線程結(jié)束'); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); System.out.println('執(zhí)行線程異常'); } finally { executorService.shutdown(); System.out.println('執(zhí)行線程關(guān)閉'); }}private static void function1(){ int i = 10/0; System.out.println('方法一');}private static void function2(){ System.out.println('方法二');}private static void function3(){ System.out.println('方法三');}

執(zhí)行結(jié)果

java多線程CountDownLatch與線程池ThreadPoolExecutor/ExecutorService案例

大家結(jié)合自己的現(xiàn)實(shí)使用修改,爬過了使用坑,記錄下分享下 ,希望能對別人有用

以上為個人經(jīng)驗(yàn),希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持好吧啦網(wǎng)。如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教。

標(biāo)簽: Java
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