Java并发工具CountDownLatch使用详解

1、使用场景

通过使用 CountDownLatch可以使当前线程阻塞，等待其他线程完成给定任务。可以类比旅游团导游要等待所有的游客到齐后才能去下一个景点。

CountDownLatch 主要应用场景：一个线程等待多个线程完成给定任务后，然后执行后续的操作的场景。

2、使用介绍

CountDownLatch的构造函数接收一个int类型的参数作为计数器，如果你想等待N个点完 成，这里就传入N。这里所说的N个 点，可以是N个线程，也可以是1个线程里的N个执行步骤。CountDownLatch构造函数如下：

public CountDownLatch(int count) {
        if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
        this.sync = new Sync(count);
 }

计数器参数count必须大于等于0，等于0的时候，调用await方法时不会 阻塞当前线程。

当我们调用CountDownLatch的countDown()方法时，N就会减1，CountDownLatch的await()方法 会阻塞当前线程，直到N变成零。

CountDownLatch 方法

• await() 阻塞当前线程，直到计数器为零为止；
• await(long timeout, TimeUnit unit) await()的重载方法，可以指定阻塞时长；
• countDown() 计数器减1，如果计数达到零，释放所有等待的线程。
• getCount() 返回当前计数

3、使用案例

使用多线程下载网络上图片，现在完成后，提示用户下载完成。

public class DownLoadWorker implements Runnable{
    private String url;
    private  CountDownLatch countDownLatch;

    public DownLoadWorker(String url, CountDownLatch countDownLatch) {
        this.url = url;
        this.countDownLatch = countDownLatch;
    }

    @Override
    public void run() {
        //省略无数业务代码
        System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "开始下载完成");
        countDownLatch.countDown();
    }
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CountDownLatch countDownLatch=new CountDownLatch(5);
        //使用Stream 生成5个线程
        List<Thread> workers = Stream
                .generate(() -> new Thread(new DownLoadWorker("https://image.baidu.com/", countDownLatch)))
                .limit(5)
                .collect(toList());
        //运行线程
        workers.forEach(Thread::start);
        //等待线程完成
        countDownLatch.await();
        System.out.println("图片已下载完~~~");
}

4、 Thread.join()和CountDownLatch的区别

• Thread.join()是Thread类的一个方法，Thread.join()的实现是依靠Object的wait()和notifyAll()来完成的，而CountDownLatch是JUC包中的一个工具类。

  当我们使用ExecutorService ，就不能使用join，必须使用CountDownLatch比如：

  ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(5);
  final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(5);
  for(int x = 0; x < 5; x++) {
      service.submit(new Runnable() {
          public void run() {
              // do something
              latch.countDown();
          }
      });
  }
  latch.await();
  

• 调用join方法需要等待thread执行完毕才能继续向下执行，而CountDownLatch只需要检查计数器的值为零就可以继续向下执行，相比之下，CountDownLatch更加灵活一些，可以实现一些更加复杂的业务场景。