一个简单的跑步比赛分析
比如一个跑步比赛,有五个选手参加,有两点需要注意,第一我们必须确保这5个选手都准备就绪了,才能宣布比赛开始,第二只有当5个选手都完成比赛了才能宣布比赛结束。
假设这5个选手都有自己的一个独立的线程,我们需要的是等待这5个线程都准备就绪,才开始比赛;同时,我们需要等待这5个线程都完成了,才宣布比赛结束。这个时候,CountDownLatch就派上用场啦。
准备比赛开始:这5个选手都有一个独立的线程进行跑步,那么每个线程都持有一个相同的CountDownLatch,并且调用await()进入等待,等到所有选手都准备就绪后,发令枪响起,比赛开始。
判定比赛结束:主线程持有另一个CountDownLatch,初始化为CountDownLatch(5),每当一位选手比赛结束,就调用countDown()方法将latch的数量减1。调用await方法等待等待线程完成,直到latch的数据减到0,代表所有的选手都完成比赛才能宣布比赛结束。
简单的代码:CountDownLatch在模拟跑步比赛中的应用
/** CountDownLatch类是一个同步计数器,构造时传入int参数,该参数就是计数器的初始值,每调用一次countDown()方法,计数器减1,计数器大于0 时,await()方法会阻塞程序继续执行 CountDownLatch如其所写,是一个倒计数的锁存器,当计数减至0时触发特定的事件。利用这种特性,可以让主线程等待子线程的结束。下面以一个模拟运动员比赛的例子加以说明。 */ import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.concurrent.Executor; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class CountDownLatchDemo { private static final int PLAYER_AMOUNT = 5; public CountDownLatchDemo() { // TODO Auto-generated constructor stub } /** * @param args */ public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub //begin为了确保每个运动员都准备就绪了才能开始比赛,所以每个运动员都会持有一个begin,并且调用begin.await()方法进入等待。 CountDownLatch begin = new CountDownLatch(1); //对于整个比赛,所有运动员结束后才算结束。主线程会持有end,确保所有的运动员都到终点才能宣布比赛结束。同时每个运动员到达终点的时候都会调用,end.countdown()方法。 CountDownLatch end = new CountDownLatch(PLAYER_AMOUNT); Player[] plays = new Player[PLAYER_AMOUNT]; for(int i=0;i<PLAYER_AMOUNT;i++) plays[i] = new Player(i+1,begin,end); //设置特定的线程池,大小为5 ExecutorService exe = Executors.newFixedThreadPool(PLAYER_AMOUNT); for(Player p:plays) //分配线程,每个运动员都准备就绪,但是没有开始赛跑,因为他们持有的begin都调用了begin.await() exe.execute(p); System.out.println("Race begins!");//宣布比赛开始 //所有运动员开始赛跑,begin的参数减少1,变为0,持有begin.await的线程开始运行。 begin.countDown(); try{ //等待所有的运动员都到达终点,比赛结束。 end.await(); }catch (InterruptedException e) { // TODO: handle exception e.printStackTrace(); }finally{ System.out.println("Race ends!");//宣布比赛结束 } exe.shutdown(); } }
下面是Player类,实现了Runnable接口:
import java.util.concurrent.CountDownLatch; public class Player implements Runnable { private int id; private CountDownLatch begin; private CountDownLatch end; public Player(int i, CountDownLatch begin, CountDownLatch end) { // TODO Auto-generated constructor stub super(); this.id = i; this.begin = begin; this.end = end; } @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub try{ begin.await(); //等待begin的状态为0,这里表示等待其他选手就绪,然后一起开始比赛 Thread.sleep((long)(Math.random()*100)*100); //随机分配时间,即运动员完成时间 System.out.println("Play"+id+" arrived.");//选手到达终点 }catch (InterruptedException e) { // TODO: handle exception e.printStackTrace(); }finally{ end.countDown(); //使end状态减1,最终减至0,为0时比赛结束 } } }