Java 并发流程工具的实战探索

写在文章开头

CountDownLatch

详解CountDownLatch工作流程

笔者一般称CountDownLatch为倒计时门闩，它主要用于需要某些条件下才能唤醒的需求场景，例如我们线程1必须等到线程2做完某些事，那么就可以设置一个CountDownLatch并将数值设置为1，一旦线程2完成业务逻辑后，将数值修改为0，此时线程1就会被唤醒：

模拟等待工作完成

通过上述的描述可能有点抽象，我们直接通过几个例子演示一下，我们现在有这样一个需求，希望等待5个线程完成之后，打印输出一句工作完成：

对应的代码示例如下，可以看到我们创建了数值为5的CountDownLatch ，一旦线程池里的线程完成工作后就调用countDown进行扣减，一旦数值变为0，主线程await就会放行，执行后续输出：

int workerSize = 5;
        CountDownLatch workCount = new CountDownLatch(workerSize);
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(workerSize);

        for (int i = 0; i < workerSize; i++) {
   
            final int workerNum = i;
            //5个工人输出完成工作后，扣减倒计时门闩数
            threadPool.submit(() -> {
   
                log.info("worker[{}]完成手头的工作", workerNum);
                workCount.countDown();
            });
        }

        try {
   
            //阻塞当前线程(主线程)往后走，只有倒计时门闩变为0之后才能继续后续逻辑
            log.info("等待worker工作完成");
            workCount.await();
        } catch (InterruptedException e) {
   
            log.info("倒计时门闩阻塞失败，失败原因[{}]", e.getMessage(), e);
        }

        threadPool.shutdown();
        while (!threadPool.isTerminated()) {
   

        }

        log.info("所有工人都完成手头的工作了");

对应的我们也给出输出结果，可以看到主线程在线程池线程完成后才输出：

模拟运动员赛跑

实际上CountDownLatch 可以让多个线程进行等待，我们不妨用线程模拟一下所有运动员就绪后，等待枪响后起跑的场景：

代码如下，每当运动员即线程池的线程准备就绪，则调用await等待枪响，一旦所有运动员就绪之后，主线程调用countDown模拟枪响，然后运动员起跑：

public static void main(String[] args) {
   
        log.info("百米跑比赛开始");

        int playerNum = 3;
        CountDownLatch gun = new CountDownLatch(1);
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(playerNum);
        
        for (int i = 0; i < playerNum; i++) {
   
            final int playNo = i;
            
            threadPool.submit(() -> {
   
                log.info("[{}]号运动员已就绪", playNo);
                try {
   
                    gun.await();
                } catch (InterruptedException e) {
   
                    log.info("[{}]号运动员线程阻塞失败，失败原因[{}]", playNo, e.getMessage(), e);
                }
                log.info("[{}]号运动员已经到达重点", playNo);
            });
        }

        //按下枪 所有运动员起跑
        gun.countDown();

        threadPool.shutdown();
        while