Java多线程进阶（十八）—— J.U.C之synchronizer框架：CountDownLatch

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一、CountDownLatch简介

CountDownLatch是一个辅助同步器类，用来作计数使用，它的作用有点类似于生活中的倒数计数器，先设定一个计数初始值，当计数降到0时，将会触发一些事件，如火箭的倒数计时。

初始计数值在构造CountDownLatch对象时传入，每调用一次 countDown() 方法，计数值就会减1。

线程可以调用CountDownLatch的await方法进入阻塞，当计数值降到0时，所有之前调用await阻塞的线程都会释放。

注意：CountDownLatch的初始计数值一旦降到0，无法重置。如果需要重置，可以考虑使用CyclicBarrier。

二、CountDownLatch使用示例

ContDownLatch一般有以下几种用法：

1、作为一个开关/入口

将初始计数值为1的 CountDownLatch 作为一个的开关或入口：
在调用 countDown() 的线程打开入口前，所有调用 await 的线程都一直在入口处等待。

public class Driver {
    private static final int N = 10;
 
    public static void main() throws InterruptedException {
        CountDownLatch switcher = new CountDownLatch(1);
 
        for (int i = 0; i < N; ++i) {
            new Thread(new Worker(switcher)).start();
        }
 
        doSomething();
        switcher.countDown();       // 主线程开启开关
 
    }
 
    public static void doSomething() {
    }
}
 
class Worker implements Runnable {
    private final CountDownLatch startSignal;
 
    Worker(CountDownLatch startSignal) {
        this.startSignal = startSignal;
    }
 
    public void run() {
        try {
            startSignal.await();    //所有执行线程在此处等待开关开启
            doWork();
        } catch (InterruptedException ex) {
        }
    }
    void doWork() { ...}
}

2、作为一个完成信号

将初始计数值为N的 CountDownLatch作为一个完成信号点：使某个线程在其它N个线程完成某项操作之前一直等待。

public class Driver {
    private static final int N = 10;
 
    public static void main() throws InterruptedException {
        CountDownLatch compsignal = new CountDownLatch(N);
 
        for (int i = 0; i < N; ++i) {
            new Thread(new Worker(compsignal)).start();
        }
 
        compsignal.await();       // 主线程等待其它N个线程完成
        doSomething();
    }
 
    public static void doSomething() {
    }
}
 
class Worker implements Runnable {
    private final CountDownLatch compSignal;
 
    Worker(CountDownLatch compSignal) {
        this.compSignal = compSignal;
    }
 
    public void run() {
        try {
            doWork();
            compSignal.countDown(); //每个线程做完自己的事情后，就将计数器减去1
        } catch (InterruptedException ex) {
        }
    }
 
    void doWork() { ...}
}

三、CountDownLatch类/接口声明

类声明：

构造器：

接口：

四、CountDownLatch原理

关于CountDownLatch的内部实现原理，读者可以参考：
Java多线程进阶（九）—— J.U.C之locks框架：AQS共享功能剖析(4)