关于CountDownLatch控制线程的执行顺序

Posted 2021-01-02 gosaint

　　在上一篇文章中说过使用thread.join()方法、newSingleThreadExecutor单线程池来控制线程执行顺序。在文章的末尾我提出了一种构想，可否使用经典的生产者和消费者模型来控制执行顺序。在本文中，我将使用CountDownLatch来解决这个问题。

        上图是countDownLatch的原理示意图。官方文档给出的解释是：CountDownLatch是一个同步工具类，它允许一个或多个线程一直等待，直到其他线程执行完后再执行。上图中线程A调用方法await()之后，进行阻塞，然后线程1执行任务完毕，数量减1，到最后线程2、3执行完毕，count=0。那么此时线程A等待了所有的线程执行完毕了任务。线程A状态复位，开始继续执行任务。

实现过程如下：

public class ThreadOrderTest {

    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 创建线程类的时候，将上一个计数器和本线程计数器传入。运行前业务执行上一个计数器.await, 执行后本计数器.countDown。
         */

        CountDownLatch num0 = new CountDownLatch(0);// 在这里count为0，表示该线程立马复位执行
        CountDownLatch num1 = new CountDownLatch(1);// 在这里count为0，表示该线程立马复位执行
        CountDownLatch num2 = new CountDownLatch(1);// 在这里count为0，表示该线程立马复位执行
        Thread t1 = new Thread(new Count(num0, num1));
        Thread t2 = new Thread(new Count(num1, num2));
        Thread t3 = new Thread(new Count(num2, num2));

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }

    static class Count implements Runnable {

        CountDownLatch num1;
        CountDownLatch num2;

        /**
         * 该构造器传递了上一个线程的计数器和当前线程的计数器
         * 
         * @param num0
         * @param num1
         */
        public Count(CountDownLatch num1, CountDownLatch num2) {
            super();
            this.num1 = num1;
            this.num2 = num2;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                // 等待线程1执行完毕线程2开始执行，因为线程1开始立马就会执行(count=0)
                num1.await();
                System.out.println("开始执行线程:" + Thread.currentThread().getName());
                num2.countDown();// 本线程计数器减少
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }

    }

}

 

        具体是怎么实现的呢：首先在创建线程的时候传递了Runnable对象，而该对象设置了两个参数，第一个参数保存了前一个线程的计数器，第二个线程保存了当前线程的计数器。线程1初始化的时候设置了线程的计数器为0，也就是说会立马执行任务，执行完毕，线程2 的计数器调用countdown()方法，立马从初始化的1变为0，同样开始执行，那么此时执行完毕，线程3计数器也减去1，开始执行任务。这样保证了三个线程的执行顺序。

 

        下面是执行的结果：

开始执行线程:Thread-0
开始执行线程:Thread-1
开始执行线程:Thread-2

        要说明的是，CountDownLatch存在不足的地方在于，要创建该对象的时候，我们会传递计数器的初始值，但是这个值一经设置，就再也无法修改了，因此计数器的使用时一次性的。这就是java.util.CountDownLatch的不足之处了吧！