CountDownLatch

CountDownLatch是什么？

CountDownLatch是在java1.5被引入的，跟它一起被引入的并发工具类还有CyclicBarrier、Semaphore、ConcurrentHashMap和BlockingQueue;
它们都存在于java.util.concurrent包下。

CountDownLatch能做什么？

CountDownLatch这个类能够使一个线程等待其他线程完成各自的工作后再执行。

public class CountDownLatchSample {
    /**
     * 计数器，用来控制线程
     * 传入参数2，表示计数器计数为2
     */
    private final static CountDownLatch mCountDownLatch = new CountDownLatch(2);
    /**
     * 示例工作线程类
     */
    private static class WorkingThread extends Thread {
        private final String mThreadName;
        private final int mSleepTime;
        public WorkingThread(String name, int sleepTime) {
            mThreadName = name;
            mSleepTime = sleepTime;
        }
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("[" + mThreadName + "] started!");
            try {
                Thread.sleep(mSleepTime);
                // 执行一次 count 减一
                mCountDownLatch.countDown();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("[" + mThreadName + "] end!");
        }
    }
    /**
     * 示例线程类
     */
    private static class SampleThread extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            try {

                System.out.println("主线程开始等待");
                // 会在这里堵塞，直到 count 为0 或者超时时间达到4秒
                mCountDownLatch.await(4000, TimeUnit.MILLISECONDS);
                System.out.println("主线程结束等待");
            } catch (InterruptedException e) {

            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 最先run SampleThread
        new SampleThread().start();
        // 运行两个工作线程
        // 工作线程1运行5秒
        new WorkingThread("线程一", 5000).start();
        // 工作线程2运行2秒
        new WorkingThread("线程二", 2000).start();

    }
}

CountDownLatch内部如何实现的？

CountDownLatch是通过一个计数器来实现的，计数器的初始值为线程的数量。每当一个线程完成了自己的任务后，计数器的值就会减1。当计数器值到达0时，它表示所有的线程已经完成了任务，然后在闭锁上等待的线程就可以恢复执行任务。

原理图.png

构造器中的计数值（count）实际上就是闭锁需要等待的线程数量。这个值只能被设置一次，而且CountDownLatch没有提供任何机制去重新设置这个计数值。
与CountDownLatch的第一次交互是主线程等待其他线程。主线程必须在启动其他线程后立即调用CountDownLatch.await()方法。这样主线程的操作就会在这个方法上阻塞，直到其他线程完成各自的任务。
其他N 个线程必须引用闭锁对象，因为他们需要通知CountDownLatch对象，他们已经完成了各自的任务。这种通知机制是通过 CountDownLatch.countDown()方法来完成的；每调用一次这个方法，在构造函数中初始化的count值就减1。所以当N个线程都调 用了这个方法，count的值等于0，然后主线程就能通过await()方法，恢复执行自己的任务。