簡(jiǎn)介
CountDownLatch是Java提供的一種用于多線程協(xié)同的工具。
它允許一個(gè)或多個(gè)線程等待其他線程完成某些操作后再繼續(xù)執(zhí)行』Ｉ可以用下圖形象的表示CountDownLatch的工作原理：
CountDownLatch被初始化為3，當(dāng)線程1調(diào)用它的await方法時(shí)，會(huì)等待后添，一直到線程2、線程3们颜、線程4分別完成某些操作并調(diào)用CountDownLatch的countDown方法將其值變?yōu)?時(shí)吕朵，線程1才能得以繼續(xù)執(zhí)行。
詳解
CountDownLatch的作用相當(dāng)于一扇門(mén)窥突，在它變?yōu)?（結(jié)束狀態(tài)）之前努溃，這扇門(mén)一直是關(guān)閉的，沒(méi)有任何線程能通過(guò)阻问，當(dāng)它變?yōu)?時(shí)梧税，這扇門(mén)會(huì)打開(kāi)，并且允許所有的線程通過(guò)称近，并且在它變?yōu)?后第队，這扇門(mén)就永遠(yuǎn)無(wú)法再關(guān)上了，后續(xù)再有線程過(guò)來(lái)時(shí)刨秆，會(huì)一直允許通過(guò)凳谦。
CountDownLatch一般有以下幾個(gè)使用場(chǎng)景：
- 被初始化為N的CountDownLatch可以用來(lái)使某個(gè)線程等待，一直到有N個(gè)線程完成某個(gè)操作衡未，或者某個(gè)操作被完成N次尸执。比如，在多玩家的游戲中缓醋，當(dāng)所有玩家都準(zhǔn)備就緒時(shí)如失，游戲才可以開(kāi)始。
- 確保某個(gè)計(jì)算在其需要的所有資源都被初始化之后才繼續(xù)執(zhí)行送粱。被初始化為1的CountDownLatch叫做二元CountDownLatch褪贵，可以用來(lái)表示“資源R已經(jīng)被初始化”，而所有需要R的操作都必須先在這個(gè)CountDownLatch上等待抗俄。
- 可以確保某個(gè)服務(wù)在其依賴(lài)的所有其他服務(wù)都已經(jīng)啟動(dòng)之后才啟動(dòng)脆丁。每個(gè)服務(wù)都有一個(gè)相關(guān)的二元CountDownLatch。當(dāng)啟動(dòng)服務(wù)S時(shí)橄镜，會(huì)首先在其依賴(lài)的所有其他服務(wù)的二元CountDownLatch上等待偎快，在所有依賴(lài)的服務(wù)的二元CountDownLatch變?yōu)?后會(huì)將自身的二元CountDownLatch變更為0，這樣所有依賴(lài)S的服務(wù)才能繼續(xù)執(zhí)行洽胶。
CountDownLatch包括一個(gè)計(jì)數(shù)器晒夹，該計(jì)數(shù)器被初始化為一個(gè)正數(shù)，表示需要等待的事件數(shù)量姊氓。
它的
countDown方法遞減計(jì)數(shù)器丐怯，表示有事件發(fā)生了，當(dāng)計(jì)數(shù)器遞減到0時(shí)翔横，將釋放所有等待的線程读跷。
public void countDown() {
sync.releaseShared(1);
}
private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
這里的sync其實(shí)是一個(gè)AQS，關(guān)于AQS的細(xì)節(jié)會(huì)有專(zhuān)門(mén)的文章來(lái)介紹禾唁，這里略過(guò)不表效览。
它的
await方法將阻塞線程无切，直到計(jì)數(shù)器變?yōu)?，或者線程被中斷丐枉，或者超時(shí)哆键。
public void await() throws InterruptedException {
sync.acquireSharedInterruptibly(1);
}
它的
getCount方法將會(huì)獲得計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。
public long getCount() {
return sync.getCount();
}
使用案例
模擬一個(gè)控制線程控制其它工作線程開(kāi)始執(zhí)行的時(shí)機(jī)瘦锹，并等待所有工作線程執(zhí)行完畢后籍嘹，再執(zhí)行某些操作，完整代碼如下：
public class Driver {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
int N = 5;
CountDownLatch startSignal = new CountDownLatch(1);
CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N);
for (int i = 0; i < N; ++i)
new Thread(new Worker(startSignal, doneSignal, i + 1)).start();
doSomethingElse();
// 指示所有線程開(kāi)始運(yùn)行
System.out.println("控制線程：工作線程們可以開(kāi)始執(zhí)行了");
startSignal.countDown();
doSomethingElse();
// 等待所有線程執(zhí)行完畢
doneSignal.await();
System.out.println("控制線程：所有的工作線程都已執(zhí)行完畢弯院。");
}
private static void doSomethingElse() throws InterruptedException {
Thread.sleep(1000);
}
}
public class Worker implements Runnable {
private final CountDownLatch startSignal;
private final CountDownLatch doneSignal;
private int id;
Worker(CountDownLatch startSignal, CountDownLatch doneSignal, int id) {
this.startSignal = startSignal;
this.doneSignal = doneSignal;
this.id = id;
}
public void run() {
try {
// 等待主線程的開(kāi)始命令
System.out.println("工作線程" + id + "準(zhǔn)備完畢辱士，可以開(kāi)始執(zhí)行了");
startSignal.await();
doWork();
// 通知主線程本線程執(zhí)行完畢
System.out.println("工作線程" + id + "執(zhí)行完畢。");
doneSignal.countDown();
} catch (InterruptedException ex) {}
}
void doWork() {
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
