join方法与countDownLatch与CyclicBarrier的区别

join方法：

当前线程中调用thread.join()会导致当前线程阻塞，此时只有当thread线程执行完后，当前线程才能继续往下执行。
join的工作原理是，不停检查thread是否存活，如果存活则让当前线程永远wait，直到thread线程终止
可以看看join的源码：

 public final synchronized void join(long l)
        throws InterruptedException
    {
        long l1 = System.currentTimeMillis();
        long l2 = 0L;
        if(l < 0L)
            throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
        if(l == 0L)
//当线程是存活状态，则会一直等待下去
            for(; isAlive(); wait(0L));
        else
            do
            {
                if(!isAlive())
                    break;
                long l3 = l - l2;
                if(l3 <= 0L)
                    break;
                wait(l3);
                l2 = System.currentTimeMillis() - l1;
            } while(true);
    }

我们可以看看具体例子：

  public class JoinTest extends Thread {  

    //工作者名  
    private String name;  
    //工作时间  
    private long time;  

    public JoinTest(String name, long time) {  
        this.name = name;  
        this.time = time;  
    }  

    @Override  
    public void run() {  
        // TODO 自动生成的方法存根  
        try {  
            System.out.println(name+"开始工作");  
            Thread.sleep(time);  
            System.out.println(name+"工作完成，耗费时间="+time);  
        } catch (InterruptedException e) {  
            // TODO 自动生成的 catch 块  
            e.printStackTrace();  
        }     
    }  
}  

public static void main(String[] args) throws ParseException, InterruptedException
{

    JoinTest worker0 = new JoinTest("worker0", 5000);  
    JoinTest worker1 = new JoinTest("worker1", 5000);  
    JoinTest worker2 = new JoinTest("worker2", 5000);  

    worker0.start();  
    worker1.start();  

    worker0.join();  
    worker1.join();  
    System.out.println("准备工作就绪");  

    worker2.start();      

}
控制台输出顺序如下：

观察控制台，可以明确看出，只有当线程worker0,worker1执行完毕之后，worker2才会开始执行。

countDownLatch：

一个同步辅助类，在完成一组正在其他线程中执行的操作之前，它允许一个或多个线程一直等待。

**构造方法摘要**
CountDownLatch(int count) 
构造一个用给定计数初始化的 CountDownLatch。

方法摘要

1. void | await()
   使当前线程在锁存器倒计数至零之前一直等待，除非线程被中断。
2. boolean | await(long timeout, TimeUnit unit)
   使当前线程在锁存器倒计数至零之前一直等待，除非线程被中断或超出了指定的等待时间。
3. void | countDown()
   递减锁存器的计数，如果计数到达零，则释放所有等待的线程。
4. long | getCount()
   返回当前计数。
5. String | toString()
   返回标识此锁存器及其状态的字符串。

CountDownLatch 的一个有用特性是，它不要求调用 countDown 方法的线程等到计数到达零时才继续，而在所有线程都能通过之前，它只是阻止任何线程继续通过一个 await。
countDown 递减锁存器的计数，如果计数到达零，则释放所有等待的线程。
如果当前计数大于零，则将计数减少。如果新的计数为零，出于线程调度目的，将重新启用所有的等待线程。
如果当前计数等于零，则不发生任何操作。
如上面join的例子，将之改成为CountDownLatch

   public class JoinTest extends Thread {  

        //工作者名  
        private String name;  
        //工作时间  
        private long time;  

        CountDownLatch count;
        public JoinTest(String name, long time,CountDownLatch count) {  
            this.name = name;  
            this.time = time;  
            this.count = count;
        }  

        @Override  
        public void run() {  
            System.out.println(name+"开始工作");  
            count.countDown();
            System.out.println(name+"工作完成，耗费时间="+time);     
        }  
    }  


  public static void main(String[] args) throws ParseException, InterruptedException
    {
        CountDownLatch count = new CountDownLatch(2);
        JoinTest worker0 = new JoinTest("worker0", 5000,count);  
        JoinTest worker1 = new JoinTest("worker1", 5000,count);  
        JoinTest worker2 = new JoinTest("worker2", 5000,count);  

        worker0.start();  
        worker1.start();  
        count.await();
        System.out.println("准备工作就绪");  

        worker2.start();   
}

从控制台结果可以看出，执行效果还是一样的。count计数器为零之前，当前线程会一直在等待着。
项目中countDown可运用大批量数据处理，例如处理100万的数据，可以将100万拆分成100个线程放入线程池中，计数器为100，只有当这100万的数据全部处理完毕，线程往下执行，告之数据已经全部处理完毕

  int rum = 0;
    CountDownLatch countDownLatch;
    public CountDownLatchTest(CountDownLatch countDownLatch,int rum)
    {
        this.countDownLatch = countDownLatch;
        this.rum = rum;
    }
    @Override
    public void run()
    {
        // TODO Auto-generated method stub
        super.run();
        System.out.println("第"+rum+"批数据开始处理");
        countDownLatch.countDown();
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    {
        // TODO Auto-generated method stub
        //假设有100万的数据需要处理，分成10个线程处理
        CountDownLatch count = new CountDownLatch(10);
        for(int i =0 ;i<10;i++){
            CountDownLatchTest a = new CountDownLatchTest(count,i);
            a.start();
        }
        //处理完成之前所有线程一直等待着
        count.await();
        System.out.println("处理完毕");
    }

CyclicBarrier：

类似于CountDownLatch，它也是一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)。在涉及一组固定大小的线程的程序中，这些线程必须不时地互相等待，此时 CyclicBarrier 很有用。因为该 barrier 在释放等待线程后可以重用，所以称它为循环 的 barrier。

• CyclicBarrier(int parties)
  创建一个新的CyclicBarrier，它将在给定数量的参与者（线程）处于等待状态时启动，但它不会在启动 barrier 时执行预定义的操作。
• CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)
  创建一个新的CyclicBarrier，它将在给定数量的参与者（线程）处于等待状态时启动，并在启动 barrier时执行给定的屏障操作，该操作由最后一个进入 barrier 的线程执行。

方法摘要
int | await()
在所有参与者都已经在此 barrier 上调用 await 方法之前，将一直等待。
int | await(long timeout, TimeUnit unit)
在所有参与者都已经在此屏障上调用 await 方法之前将一直等待,或者超出了指定的等待时间。
int | getNumberWaiting()
返回当前在屏障处等待的参与者数目。
int | getParties()
返回要求启动此 barrier 的参与者数目。
boolean | isBroken()
查询此屏障是否处于损坏状态。
void | reset()
将屏障重置为其初始状态。

在所有参与者都已经在此 barrier 上调用 await 方法之前，将一直等待。
如果当前线程不是将到达的最后一个线程，出于调度目的，将禁用它，且在发生以下情况之一前，该线程将一直处于休眠状态：
● 最后一个线程到达；或者
● 其他某个线程中断当前线程；或者
● 其他某个线程中断另一个等待线程；或者
● 其他某个线程在等待 barrier 时超时；或者
● 其他某个线程在此 barrier 上调用 reset()。
如果当前线程：
● 在进入此方法时已经设置了该线程的中断状态；或者
● 在等待时被中断
则抛出 InterruptedException，并且清除当前线程的已中断状态。
如果在线程处于等待状态时 barrier 被 reset()，或者在调用 await 时 barrier 被损坏，抑或任意一个线程正处于等待状态，则抛出 BrokenBarrierException 异常。
如果任何线程在等待时被 中断，则其他所有等待线程都将抛出 BrokenBarrierException 异常，并将 barrier 置于损坏状态。
如果当前线程是最后一个将要到达的线程，并且构造方法中提供了一个非空的屏障操作，则在允许其他线程继续运行之前，当前线程将运行该操作。如果在执行屏障操作过程中发生异常，则该异常将传播到当前线程中，并将 barrier 置于损坏状态。

CyclicBarrier 处理方式可以看做并行，简单例子，比如赛跑，当所有运动员准备就绪时，裁判发枪了，所有人同时开始起跑，如果一个运动员还没准备好，那么裁判会让所有运动员会等他准备好之后再开始发枪。

public class CyclicBarrierTest
{
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {  
        //如果将参数改为4，但是下面只加入了3个选手，这永远等待下去  
        //Waits until all parties have invoked await on this barrier.   
        CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);  

        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3); 
        executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "1号选手",5000)));  

        executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "2号选手",10000)));  
        executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "3号选手",3000)));  
        executor.shutdown();  
    }  


}

class Runner extends Thread {  
    // 一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)  
    private CyclicBarrier barrier;  

    private String name;  

    private long time;  

    public Runner(CyclicBarrier barrier, String name, long time) {  
        super();  
        this.barrier = barrier;  
        this.name = name;
        this.time = time;  

    }  

    @Override  
    public void run() {  
        try {  
            Thread.sleep(time);  
            System.out.println(name + " 准备好了...");  
            // barrier的await方法，在所有参与者都已经在此 barrier 上调用 await 方法之前，将一直等待。
            System.out.println("在此之前已经有" +barrier.getNumberWaiting()+ "位选手 准备好了...");    
            barrier.await();  
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } catch (BrokenBarrierException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        System.out.println(name + " 裁判发枪，起跑！");  
    }  
}