Java 多线程（八）CountDownLatch 同步工具类

Java 多线程 系列文章目录：

• Java 多线程（一）线程间的互斥和同步通信
• Java 多线程（二）同步线程分组问题
• Java 多线程（三）线程池入门 Callable 和 Future
• Java 多线程（四）ThreadPoolExecutor 线程池各参数的意义
• Java 多线程（五）Lock 和 Condition 实现线程同步通信
• Java 多线程（六）Semaphore 实现信号灯
• Java 多线程（七）CyclicBarrier 同步的工具类
• Java 多线程（八）CountDownLatch 同步工具类
• Java 多线程（九）Exchanger 同步工具类
• Java 多线程（十）ArrayBlockingQueue 阻塞队列
• Java 多线程（十一）JDK 同步集合

CountDownLatch 是一个同步工具类，用于让一个或多个线程处于等待状态，直到一系列的操作在其他线程执行完毕后。

案例1：主线程等待，直到 3 个线程都执行完毕之后才执行

public class CountDownLatchTest1 {


    private static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3);

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

        doSomething();
        doSomething();
        doSomething();

        System.out.println("主线程开始等待...");

        countDownLatch.await();

        System.out.println("主线程开始执行了...");


    }

    private static void doSomething() {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行操作需要 3s");
                countDownLatch.countDown();
            }
        }).start();
    }


}

执行结果如下所示：

主线程开始等待...
Thread-1 执行操作需要 3s
Thread-0 执行操作需要 3s
Thread-2 执行操作需要 3s
主线程开始执行了...

接下来，我们再来看一个复杂一点的例子。

案例2：可以将下面的程序理解成：一个裁判和三个运动员之间的关系，比赛之前，裁判在等待运动员就绪，裁判鸣枪后，运动员开始跑，只有等到三个运动员都跑完了，才能宣布成绩。可以用如下程序来实现：

public class CountdownLatchTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        // 一个裁判
        final CountDownLatch cdOrder = new CountDownLatch(1);
        // 三个运动员
        final CountDownLatch cdAnswer = new CountDownLatch(3);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            Runnable runnable = new Runnable() {
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "正准备接受命令");

                        //直到 cdOrder 的计数器归0,才能往下执行
                        cdOrder.await();

                        //如果把这个程序比喻成一个3个运动员在比赛,还有一个裁判
                        //cdOrder的计数器归0,表明裁判鸣枪了,运动员可以跑了.
                        System.out.println("线程"  + Thread.currentThread().getName() + "已接受命令");

                        Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
                        System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "回应命令处理结果");

                        //每一个运动员到此计数器就减一
                        cdAnswer.countDown();
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
            service.execute(runnable);
        }
        try {
            Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));

            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "即将发布命令");

            // cdOrder 的计数器减1,
            cdOrder.countDown();

            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已发送命令，正在等待结果");

            // cdAnswer 直到计数器为 0,也就是上面三个线程执行完毕
            cdAnswer.await();

            //裁判就可以公布成绩了
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已收到所有响应结果");

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        service.shutdown();
    }
}

执行结果如下: