CountdownLatch简介

CountDownLatch作用

CountDownLatch类位于java.util.concurrent包下，利用它可以实现类似计数器的功能，CountDownLatch可以用来进行线程同步协作，等待所有线程完成倒计时。CountDownLatch内部会维护一个初始值为线程数量的计数器，主线程执行await方法，如果计数器大于0，则阻塞等待。当一个线程完成任务后，计数器值减1。当计数器为0时，表示所有的线程已经完成任务，等待的主线程被唤醒继续执行。

主要方法

//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
await();
//作用同上面方法，只是增加了超时限制
await( longtimeout, TimeUnit unit);
//将维护的count值减1
countDown();

CountdownLatch的使用

效果演示

 public static void m1() throws InterruptedException {
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
        new Thread(() -> {
            log.debug("begin...");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            latch.countDown();
            log.debug("end...{}", latch.getCount());
        }).start();
        new Thread(() -> {
            log.debug("begin...");
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            latch.countDown();
            log.debug("end...{}", latch.getCount());
        }).start();
        new Thread(() -> {
            log.debug("begin...");
            try {
                Thread.sleep(1500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            latch.countDown();
            log.debug("end...{}", latch.getCount());
        }).start();
        log.debug("waiting...");
        latch.await();
        log.debug("wait end...");
    }

运行这个方法，运行结果：

可以看到main线程中调用“latch.await()”确实在等待计数器清零才继续运行。从运行效果来看，这个CountDownLatch的方法似乎和Thread类的join方法没有什么区别，但是如果考虑线程池的情况：固定线程池中的非救急线程是不会停止运行的，他会一直处于活跃状态，因此如果使用join方法就不行了，这时候就体现了计数器的强大之处了，如下面代码：

 public static void m2() {
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(4);
        service.submit(() -> {
            log.debug("begin...");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            latch.countDown();
            log.debug("end...{}", latch.getCount());
        });
        service.submit(() -> {
            log.debug("begin...");
            try {
                Thread.sleep(1500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            latch.countDown();
            log.debug("end...{}", latch.getCount());
        });
        service.submit(() -> {
            log.debug("begin...");
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            latch.countDown();
            log.debug("end...{}", latch.getCount());
        });
        //用于提交任务的线程
        service.submit(() -> {
            try {
                log.debug("waiting...");
                latch.await();
                log.debug("wait end...");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
    }

加载游戏小案例

public static void m3() throws InterruptedException {
        AtomicInteger num = new AtomicInteger(0);
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10, (r) -> {
            return new Thread(r, "t" + num.getAndIncrement());
        });
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(10);
        String[] all = new String[10];
        Random r = new Random();
        for (int j = 0; j < 10; j++) {
            int x = j;
            service.submit(() -> {
                for (int i = 0; i <= 100; i++) {
                    try {
                        Thread.sleep(r.nextInt(100));
                    } catch (InterruptedException e) {
                    }
                    all[x] = Thread.currentThread().getName() + "(" + (i + "%") + ")";
                    System.out.print("\r" + Arrays.toString(all));
                }
                latch.countDown();
            });
        }
        latch.await();
        System.out.println("\n游戏开始...");
        service.shutdown();
    }