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    线程同步工具(三)等待多个并发事件完成

    声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第三章, 作者: Javier Fernández González 译者:郑玉婷

    等待多个并发事件完成

    Java并发API提供这样的类,它允许1个或者多个线程一直等待,直到一组操作执行完成。 这个类就是CountDownLatch类。它初始一个整数值,此值是线程将要等待的操作数。当某个线程为了想要执行这些操作而等待时, 它要使用 await()方法。此方法让线程进入休眠直到操作完成。 当某个操作结束,它使用countDown() 方法来减少CountDownLatch类的内部计数器。当计数器到达0时,这个类会唤醒全部使用await() 方法休眠的线程们。

    在这个指南,你将学习如果使用 CountDownLatch 类来实现 video- conference 系统。 video-conference 系统将等待全部参与者到达后才会开始。

    准备

    指南中的例子是使用Eclipse IDE 来实现的。如果你使用Eclipse 或者其他的IDE,例如NetBeans,打开并创建一个新的java任务。

    怎么做呢

    按照这些步骤来实现下面的例子::

    //1.   创建一个类名为 Videoconference 并特别实现 Runnable 接口。这个类将实现 video-conference 系统。
    public class Videoconference implements Runnable{
    
    //2.   声明 CountDownLatch 对象名为 controller。
    private final CountDownLatch controller;
    
    //3.   实现类的构造函数,初始 CountDownLatch 属性。Videoconference 类接收将要等待的参与者的量为参数。
    public Videoconference(int number) {
    	controller=new CountDownLatch(number);
    }
    
    //4.   实现 arrive() 方法。每次有参与者到达都会调用此方法。它接收String类型的参数名为 name。
    public void arrive(String name){
    
    //5.   首先,它输出某某参数已经到达。
    System.out.printf(&quot;%s has arrived.&quot;,name);
    
    //6.   然后,调用CountDownLatch对象的 countDown() 方法。
    controller.countDown();
    
    //7.	最后,使用CountDownLatch对象的 getCount() 方法输出另一条关于还未确定到达的参与者数。
    System.out.printf(&quot;VideoConference: Waiting for %d participants.\n&quot;,controller.getCount());
    
    //8.   实现video-conference 系统的主方法。它是每个Runnable都必须有的 run() 方法。
    @Override
    public void run() {
    
    //9.   首先,使用 getCount() 方法来输出这次video conference的参与值的数量信息。
    System.out.printf(&quot;VideoConference: Initialization: %d participants.\n&quot;,controller.getCount());
    
    //10. 然后, 使用 await() 方法来等待全部的参与者。由于此法会抛出 InterruptedException 异常,所以要包含处理代码。
    try {
    controller.await();
    
    //11. 最后,输出信息表明全部参与者已经到达。
    System.out.printf(&quot;VideoConference: All the participants have come\n&quot;);
    System.out.printf(&quot;VideoConference: Let's start...\n&quot;);
    } catch (InterruptedException e) {
    	e.printStackTrace();
    }
    
    //12. 创建 Participant 类并实现 Runnable 接口。这个类表示每个video conference的参与者。
    public class Participant implements Runnable {
    
    //13. 声明一个私有 Videoconference 属性名为 conference.
    private Videoconference conference;
    
    //14. 声明一个私有 String 属性名为 name。
    private String name;
    
    //15. 实现类的构造函数,初始化那2个属性。
    public Participant(Videoconference conference, String name) {
    	this.conference=conference;
    	this.name=name;
    }
    
    //16. 实现参与者的run() 方法。
    @Override
    public void run() {
    
    //17.  首先,让线程随机休眠一段时间。
    long duration=(long)(Math.random()*10);
    try {
    	TimeUnit.SECONDS.sleep(duration);
    } catch (InterruptedException e) {
    	e.printStackTrace();
    }
    
    //18. 然后,使用Videoconference 对象的arrive() 方法来表明参与者的到达。
    conference.arrive(name);
    
    //19. 最后,实现例子的 main 类通过创建一个名为 Main 的类并为其添加 main() 方法。
    public class Main {
    
    public static void main(String[] args) {
    
    //20. 创建 Videoconference 对象名为 conference,将等待10个参与者。
    Videoconference conference=new Videoconference(10);
    
    //21. 创建 Thread 来运行这个 Videoconference 对象并开始运行。
    Thread threadConference=new Thread(conference);
    threadConference.start();
    
    //22. 创建 10个 Participant 对象,为每个对象各创建一个 Thread 对象来运行他们,开始运行全部的线程。
    for (int i=0; i&lt;10; i++){
    	Participant p=new Participant(conference, &quot;Participant &quot;+i);
    	Thread t=new Thread(p);
    	t.start();
    }
    

    它是怎么工作的…

    CountDownLatch类有3个基本元素:

    1. 初始值决定CountDownLatch类需要等待的事件的数量。
    2. await() 方法, 被等待全部事件终结的线程调用。
    3. countDown() 方法,事件在结束执行后调用。

    当创建 CountDownLatch 对象时,对象使用构造函数的参数来初始化内部计数器。每次调用 countDown() 方法, CountDownLatch 对象内部计数器减一。当内部计数器达到0时, CountDownLatch 对象唤醒全部使用 await() 方法睡眠的线程们。

    不可能重新初始化或者修改CountDownLatch对象的内部计数器的值。一旦计数器的值初始后,唯一可以修改它的方法就是之前用的 countDown() 方法。当计数器到达0时, 全部调用 await() 方法会立刻返回,接下来任何countDown() 方法的调用都将不会造成任何影响。

    此方法与其他同步方法有这些不同:

    CountDownLatch 机制不是用来?;す蚕碜试椿蛘吡俳缜?。它是用来同步一个或者多个执行多个任务的线程。它只能使用一次。像之前解说的,一旦CountDownLatch的计数器到达0,任何对它的方法的调用都是无效的。如果你想再次同步,你必须创建新的对象。

    以下截图是例子的执行输出:

    你可以发现最后的参与者到达后,内部计数器一到达0,CountDownLatch对象就叫醒全部的 Videoconference 对象,他们全部输出信息表示video conference可以开始了。

    更多…

    CountDownLatch 类有另一种版本的 await() 方法,它是:

    • await(long time, TimeUnit unit): 此方法会休眠直到被中断; CountDownLatch 内部计数器到达0或者特定的时间过去了。TimeUnit 类包含了:DAYS, HOURS, MICROSECONDS, MILLISECONDS, MINUTES, NANOSECONDS, 和 SECONDS.

    原创文章,转载请注明: 转载自并发编程网 – www.gofansmi6.com本文链接地址: 线程同步工具(三)等待多个并发事件完成


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    • 评论 (2)
      • yongger520
      • 2013/12/29 8:17下午

      这个文章看起来有点费劲,下面的好懂些
      http://www.iteye.com/topic/1002652

      • 割眼看世界
      • 2015/01/11 10:02上午

      在这个指南,你将学习如果使用 CountDownLatch 类来实现 video- conference 系统。
      ——错别字,应该是”如何使用”

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