CountDownLatch与thread.join()的区别

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2019-11-2

今天学习CountDownLatch这个类,作用感觉和join很像,然后就百度了一下,看了他们之间的区别。所以在此记录一下。

首先来看一下join,在当前线程中,如果调用某个thread的join方法,那么当前线程就会被阻塞,直到thread线程执行完毕,当前线程才能继续执行。join的原理是,不断的检查thread是否存活,如果存活,那么让当前线程一直wait,直到thread线程终止,线程的this.notifyAll 就会被调用。

我们来看一下这个应用场景:假设现在公司有三个员工A,B,C,他们要开会。但是A需要等B,C准备好之后再才能开始,B,C需要同时准备。我们先用join模拟上面的场景。

Employee.java:

public class Employee extends Thread{
        
    private String employeeName;
    
    private long time;

    public Employee(String employeeName,long time){
        this.employeeName = employeeName;
        this.time = time;
    }
    
    @Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println(employeeName+ "开始准备");
            Thread.sleep(time);
            System.out.println(employeeName+" 准备完成");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

JoinTest.java:

public class JoinTest {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Employee a = new Employee("A", 3000);
        Employee b = new Employee("B", 3000);
        Employee c = new Employee("C", 4000);
        
        b.start();
        c.start();
        
        b.join();
        c.join();
        System.out.println("B,C准备完成");
        a.start();
    }
}

最后输出结果如下:

C开始准备
B开始准备
B 准备完成
C 准备完成
B,C准备完成
A开始准备
A 准备完成

可以看到,A总是在B,C准备完成之后才开始执行的。

CountDownLatch中我们主要用到两个方法一个是await()方法,调用这个方法的线程会被阻塞,另外一个是countDown()方法,调用这个方法会使计数器减一,当计数器的值为0时,因调用await()方法被阻塞的线程会被唤醒,继续执行。

接下来,我们用CountDownLatch来模拟一下。

Employee.java:

public class Employee extends Thread{

    private String employeeName;
    
    private long time;
    
    private CountDownLatch countDownLatch;

    public Employee(String employeeName,long time, CountDownLatch countDownLatch){
        this.employeeName = employeeName;
        this.time = time;
        this.countDownLatch = countDownLatch;
    }
    
    @Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println(employeeName+ "开始准备");
            Thread.sleep(time);
            System.out.println(employeeName+" 准备完成");
            countDownLatch.countDown();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
    }
}

CountDownLatchTest.java:

public class CountDownLatchTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2);
        Employee a = new Employee("A", 3000,countDownLatch);
        Employee b = new Employee("B", 3000,countDownLatch);
        Employee c = new Employee("C", 4000,countDownLatch);
        
        b.start();
        c.start();
        countDownLatch.await();
        System.out.println("B,C准备完成");
        a.start();
    }
}

输出结果如下:

B开始准备
C开始准备
B 准备完成
C 准备完成
B,C准备完成
A开始准备
A 准备完成

上面可以看到,CountDownLatch与join都能够模拟上述的场景,那么他们有什么不同呢?这时候我们试想另外一个场景就能看到他们的区别了。

假设A,B,C的工作都分为两个阶段,A只需要等待B,C各自完成他们工作的第一个阶段就可以执行了。

我们来修改一下Employee类:

public class Employee extends Thread{

    private String employeeName;
    
    private long time;
    
    private CountDownLatch countDownLatch;

    public Employee(String employeeName,long time, CountDownLatch countDownLatch){
        this.employeeName = employeeName;
        this.time = time;
        this.countDownLatch = countDownLatch;
    }
    
    @Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println(employeeName+ " 第一阶段开始准备");
            Thread.sleep(time);
            System.out.println(employeeName+" 第一阶段准备完成");
            
            countDownLatch.countDown();
            
            System.out.println(employeeName+ " 第二阶段开始准备");
            Thread.sleep(time);
            System.out.println(employeeName+" 第二阶段准备完成");
            
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

CountDownLatchTest类不需要做修改,输出结果入下:

B 第一阶段开始准备
C 第一阶段开始准备
B 第一阶段准备完成
B 第二阶段开始准备
C 第一阶段准备完成
C 第二阶段开始准备
B,C第一阶段准备完成
A 第一阶段开始准备
B 第二阶段准备完成
A 第一阶段准备完成
A 第二阶段开始准备
C 第二阶段准备完成
A 第二阶段准备完成

从结果可以看出,A在B,C第一阶段准备完成的时候就开始执行了,不需要等到第二阶段准备完成。这种场景下,用join是没法实现的。

总结:调用join方法需要等待thread执行完毕才能继续向下执行,而CountDownLatch只需要检查计数器的值为零就可以继续向下执行,相比之下,CountDownLatch更加灵活一些,可以实现一些更加复杂的业务场景。

参考:https://blog.csdn.net/zhutulang/article/details/48504487

作者:卑微幻想家