介紹Java中CountDownLatch的使用方法，重點(diǎn)包括計(jì)數(shù)器的值、countDown和await。

摘要：介紹Java中CountDownLatch的使用方法，重點(diǎn)包括計(jì)數(shù)器的值、countDown和await。計(jì)數(shù)器的值表示任務(wù)線程的個(gè)數(shù)，每次countDown都會(huì)使計(jì)數(shù)減一，減到0的時(shí)候調(diào)用await方法的線程就不再被阻塞。

綜述

??CountDownLatch一般被稱作"計(jì)數(shù)器"，計(jì)數(shù)器的初始值是線程的數(shù)量，是一個(gè)同步工具類，用來協(xié)調(diào)多個(gè)線程之間的同步。其中，count down是倒數(shù)的意思，latch則是門閂的含義，整體含義可以理解為倒數(shù)的門栓；有一點(diǎn)“三二一，芝麻開門”的感覺。

??CountDownLatch在初始化時(shí)，需要指定一個(gè)正整數(shù)作為計(jì)數(shù)器起始值，每當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行完畢后，計(jì)數(shù)器就被countDown方法減1，當(dāng)計(jì)數(shù)器為0時(shí)，表示所有線程都執(zhí)行完畢，然后在閉鎖上等待的線程就被喚醒，恢復(fù)工作。從線程執(zhí)行狀態(tài)的角度分析，就是允許一個(gè)或多個(gè)線程等待，直到其它線程執(zhí)行完成才繼續(xù)往下走。

??CountDownLatch是在java 1.5 被引入的，與它一起被引入的工具類還包括CyclicBarrier、Semaphore、ConcurrentHashMap和BlockingQueue等，它們都位于java.util.cucurrent包下。

??CountDownLatch的計(jì)數(shù)器無法被重置，當(dāng)計(jì)數(shù)器被減到0時(shí)，調(diào)用await方法會(huì)直接返回。這一點(diǎn)有別于Semaphore，Semaphore是可以通過release操作恢復(fù)信號(hào)量的。

CountDownLatch類

??CountDownLatch 類提供了三個(gè)核心構(gòu)造器：

//參數(shù)count為計(jì)數(shù)值，即線程個(gè)數(shù)
public CountDownLatch(int count) {  };  
    /**
     * Causes the current thread to wait until the latch has counted down to
     * zero, unless the thread is {@linkplain Thread#interrupt interrupted}.
     *
     * <p>If the current count is zero then this method returns immediately.
     *
     * 調(diào)用await()方法的線程會(huì)被掛起，直到count值為0才繼續(xù)執(zhí)行
     */
public void await() throws InterruptedException { };   
//和await()類似，只不過等待一定的時(shí)間后，如果計(jì)數(shù)器的值還沒倒數(shù)至0，就會(huì)被喚醒繼續(xù)執(zhí)行
public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };  
    /**
     * Decrements the count of the latch, releasing all waiting threads if
     * the count reaches zero.
     * 每次減少一個(gè)門閂數(shù)，如果等于零，則釋放等待線程
     * <p>If the current count is greater than zero then it is decremented.
     * If the new count is zero then all waiting threads are re-enabled for
     * thread scheduling purposes.
     *
     * <p>If the current count equals zero then nothing happens.
     */
public void countDown() { }; 

??如果想使線程處于等待狀態(tài)，則調(diào)用await()方法，此線程一般是主線程。溫馨提示，await()方法并沒有規(guī)定只能由一個(gè)線程執(zhí)行，如果多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行await()方法，那么這幾個(gè)線程都將處于等待狀態(tài)，并且以共享模式享有同一把鎖。另外，當(dāng)同一個(gè)線程多次調(diào)用countDown()方法時(shí)，每次都會(huì)使計(jì)數(shù)器減一；

??簡(jiǎn)單總結(jié)一下，CountDownLatch有三個(gè)重點(diǎn)：計(jì)數(shù)器的值、await、countDown。計(jì)數(shù)器的值表示任務(wù)線程的個(gè)數(shù)，每次countDown都會(huì)使計(jì)數(shù)減一，減到0的時(shí)候await方法所在的線程就不再被阻塞。

使用場(chǎng)景

??CountDownLatch非常適合于對(duì)任務(wù)進(jìn)行拆分，使其并行執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)最大的并行性。某一線程A在開始運(yùn)行前一直被阻塞，需等待n個(gè)其它線程執(zhí)行完畢，則需將CountDownLatch的計(jì)數(shù)器初始化為 new CountDownLatch(n)，每當(dāng)一個(gè)任務(wù)線程執(zhí)行完畢，則調(diào)用countDown()函數(shù)使得計(jì)數(shù)器減一；當(dāng)計(jì)數(shù)器變?yōu)?時(shí)，在CountDownLatch上await()的線程A就會(huì)被喚醒。

??例1，會(huì)計(jì)匯總一年的財(cái)務(wù)報(bào)表時(shí)，可以把任務(wù)按照季度拆分為四份，那么就可以將這個(gè)大任務(wù)拆分為4個(gè)子任務(wù)，分別交由4個(gè)財(cái)務(wù)（線程）執(zhí)行，執(zhí)行完成之后再由主財(cái)務(wù)（主線程）進(jìn)行財(cái)務(wù)匯總。此時(shí)，總的執(zhí)行時(shí)間將決定于執(zhí)行最慢的任務(wù)，通常來看，還是可以大大減少總的執(zhí)行時(shí)間。

??例2，有10個(gè)線程需要加載一些資源，而另外一個(gè)線程A必須在所有資源被加載完成后才能繼續(xù)執(zhí)行，那么我們可以new一個(gè)CountDownLatch(10)的閉鎖，每個(gè)加載資源的線程執(zhí)行完后都調(diào)用countDown()函數(shù)，而線程A則在需要的資源準(zhǔn)備齊全之前因調(diào)用await函數(shù)而被阻塞，當(dāng)計(jì)數(shù)器的值為0時(shí)，線程A就會(huì)被喚醒繼續(xù)執(zhí)行。

知行合一

??案例如下：

• 《Java 使用線程池和CountDownLatch分批插入或者更新數(shù)據(jù)》
• 《CountDownLatch和FutureTask類使用方法解析》

結(jié)束語

??JUC CountDownLatch是一個(gè)同步工具類，用來協(xié)調(diào)多個(gè)線程之間的同步。這個(gè)工具通常用來控制線程等待，它可以讓某一個(gè)線程等待直到倒計(jì)時(shí)結(jié)束，再開始執(zhí)行。原理：它通過一個(gè)計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)的，計(jì)數(shù)器的初始化值為線程的數(shù)量。每當(dāng)一個(gè)線程完成了自己的任務(wù)后，計(jì)數(shù)器的值就減一。當(dāng)計(jì)數(shù)器遞減至零時(shí)，表示所有的線程都已完成任務(wù)，然后在閉鎖上等待的線程就被喚醒，恢復(fù)執(zhí)行任務(wù)。

??老鐵們， 因個(gè)人能力有限，難免有瑕疵，如果發(fā)現(xiàn)bug或者有更好的建議，那么請(qǐng)?jiān)谖恼孪路搅粞裕?/p>