CountDownLatch

一、简介

CountDownLatch是在jdk1.5版本引入的，存在于juc包下面。由大佬 Doug Lea（绝对牛逼的大佬，感兴趣的可以自己百度一下）编写。

跟它一同出现的还有CyclicBarrier、Semaphore、concurrentHashMap和BlockingQueue。

二、作用

CountDownLatch相当于一个计时器，在初始化时有一个构造函数，必须要传入一个初始值。

至于它的作用我们使用一个需求来说明一下。比如现在我们有这样一个需求：我们要对一个list进行数据处理，为了加快速度我们开了20个线程（具体多少线程需要根据计算机性能决定）处理这个list,然后再对结果进行汇总，统一返回。

那我们如何保证要在20个线程都处理完成以后再进行汇总呢？

这个时候就能使用CountDownLatch来操作。首先我们可以使用它的构造函数进行创建一个CountDownLatch，构造函数要传入一个初始值，这个值就代表线程的数量。如下所示：

CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(20);

我们可以在线程中调用countDown()方法进行递减操作

ountDownLatch.countDown();

然后再循环外部使用countDownLatch.await();进行拦截。只有当CountDownLatch的值减为0时countDownLatch.await()下面的代码才会执行。接下来在第四部分我们通过代码来进行说明。

如果内部异常没有处理那我们可以使用await(long timeout, TimeUnit unit) 方法，该方法表示如果在等待时间内如果初始值还没有减为0，则不再等待接着往下执行。防止出现线程卡死现象。

三、源码介绍

countDownLatch类中只提供了一个构造器：

//该构造方法传入一个初始值，如果小于0则抛出字符串非法异常
public CountDownLatch(int count) {
        if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
        this.sync = new Sync(count);
}

类中有三个方法是最重要的：

//调用await()方法的线程会被挂起，它会等待直到count值为0才继续执行
public void await() throws InterruptedException { };   
//和await()类似，只不过等待一定的时间后count值还没变为0的话就会继续执行
public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };  
//将count值减1
public void countDown() { };

四、使用示例

1.首先来看一下未使用countDownLatch代码，执行以后情况

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(4);
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            Integer finalM = i;
            executorService.execute(()->{
                System.out.println("线程名称" +Thread.currentThread().getName()+"=====线程"+ finalM);
            });
        }
        executorService.shutdown();
        System.out.println("线程执行完毕打印");
    }

可以看到线程还没有执行完毕，主线程就开始打印循环外部的

System.out.println("线程执行完毕打印");

2.再来看一下使用countDownLatch代码

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(20);
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(4);
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            Integer finalM = i;
            executorService.execute(()->{
                System.out.println("线程名称" +Thread.currentThread().getName()+"=====线程"+ finalM);
                countDownLatch.countDown();
            });
        }
        executorService.shutdown();
        countDownLatch.await();
        System.out.println("线程执行完毕打印");
    }