CountDownLatch 是多线程控制的一种工具，它被称为 门阀、 计数器或者 闭锁。这个工具经常用来用来协调多个线程之间的同步，或者说起到线程之间的通信（而不是用作互斥的作用）。下面我们就来一起认识一下 CountDownLatch
认识 CountDownLatch
CountDownLatch 能够使一个线程在等待另外一些线程完成各自工作之后，再继续执行。它相当于是一个计数器，这个计数器的初始值就是线程的数量，每当一个任务完成后，计数器的值就会减一，当计数器的值为 0 时，表示所有的线程都已经任务了，然后在 CountDownLatch 上等待的线程就可以恢复执行接下来的任务。
CountDownLatch 的使用
CountDownLatch 提供了一个构造方法，你必须指定其初始值，还指定了 countDown 方法，这个方法的作用主要用来减小计数器的值，当计数器变为 0 时，在 CountDownLatch 上 await 的线程就会被唤醒，继续执行其他任务。当然也可以延迟唤醒，给 CountDownLatch 加一个延迟时间就可以实现。
其主要方法如下
CountDownLatch 主要有下面这几个应用场景
CountDownLatch 应用场景
典型的应用场景就是当一个服务启动时，同时会加载很多组件和服务，这时候主线程会等待组件和服务的加载。当所有的组件和服务都加载完毕后，主线程和其他线程在一起完成某个任务。
CountDownLatch 还可以实现学生一起比赛跑步的程序，CountDownLatch 初始化为学生数量的线程，鸣枪后，每个学生就是一条线程，来完成各自的任务，当第一个学生跑完全程后，CountDownLatch 就会减一，直到所有的学生完成后，CountDownLatch 会变为 0 ，接下来再一起宣布跑步成绩。
顺着这个场景，你自己就可以延伸、拓展出来很多其他任务场景。
CountDownLatch 用法
下面我们通过一个简单的计数器来演示一下 CountDownLatch 的用法
public class TCountDownLatch { public static void main(String[] args) { CountDownLatch latch = new CountDownLatch(5); Increment increment = new Increment(latch); Decrement decrement = new Decrement(latch); new Thread(increment).start(); new Thread(decrement).start(); try { Thread.sleep(6000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } class Decrement implements Runnable { CountDownLatch countDownLatch; public Decrement(CountDownLatch countDownLatch){ this.countDownLatch = countDownLatch; } @Override public void run() { try { for(long i = countDownLatch.getCount();i > 0;i--){ Thread.sleep(1000); System.out.println("countdown"); this.countDownLatch.countDown(); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } class Increment implements Runnable { CountDownLatch countDownLatch; public Increment(CountDownLatch countDownLatch){ this.countDownLatch = countDownLatch; } @Override public void run() { try { System.out.println("await"); countDownLatch.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Waiter Released"); } }
在 main 方法中我们初始化了一个计数器为 5 的 CountDownLatch，在 Decrement 方法中我们使用 countDown 执行减一操作，然后睡眠一段时间，同时在 Increment 类中进行等待，直到 Decrement 中的线程完成计数减一的操作后，唤醒 Increment 类中的 run 方法，使其继续执行。
下面我们再来通过学生赛跑这个例子来演示一下 CountDownLatch 的具体用法
public class StudentRunRace {
CountDownLatch stopLatch = new CountDownLatch(1);CountDownLatch runLatch = new CountDownLatch(10);
public void waitSignal() throws Exception{
System.out.println("选手" + Thread.currentThread().getName() + "正在等待裁判发布口令");
stopLatch.await();
System.out.println("选手" + Thread.currentThread().getName() + "已接受裁判口令");
Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
System.out.println("选手" + Thread.currentThread().getName() + "到达终点");
runLatch.countDown();
}
public void waitStop() throws Exception{
Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"即将发布口令");
stopLatch.countDown();
System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"已发送口令，正在等待所有选手到达终点");
runLatch.await();
System.out.println("所有选手都到达终点");
System.out.println("裁判"+Thread.currentThread().getName()+"汇总成绩排名");
}
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
StudentRunRace studentRunRace = new StudentRunRace();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Runnable runnable = () -> {
try {
studentRunRace.waitSignal();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
};
service.execute(runnable);
}
try {
studentRunRace.waitStop();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
service.shutdown();
}
}
下面我们就来一起分析一下 CountDownLatch 的源码
CountDownLatch 源码分析
CountDownLatch 使用起来比较简单，但是却非常有用，现在你可以在你的工具箱中加上 CountDownLatch 这个工具类了。下面我们就来深入认识一下 CountDownLatch。
CountDownLatch 的底层是由 AbstractQueuedSynchronizer 支持，而 AQS 的数据结构的核心就是两个队列，一个是 同步队列(sync queue)，一个是条件队列(condition queue)。
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