【Java 多线程 1】CountDownLatch

一、CountDownLatch简介

CountDownLatch是一个同步工具类，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）。

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。使用一个计数器进行实现。计数器初始值为线程的数量。当每一个线程完成自己任务后，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完成一些任务，然后在CountDownLatch上等待的线程就可以恢复执行接下来的任务。

二、CountDownLatch的用法

CountDownLatch典型用法：1、某一线程在开始运行前等待n个线程执行完毕。将CountDownLatch的计数器初始化为new CountDownLatch(n)，每当一个任务线程执行完毕，就将计数器减1 countdownLatch.countDown()，当计数器的值变为0时，在CountDownLatch上await()的线程就会被唤醒。一个典型应用场景就是启动一个服务时，主线程需要等待多个组件加载完毕，之后再继续执行。

CountDownLatch典型用法：2、实现多个线程开始执行任务的最大并行性。注意是并行性，不是并发，强调的是多个线程在某一时刻同时开始执行。类似于赛跑，将多个线程放到起点，等待发令枪响，然后同时开跑。做法是初始化一个共享的CountDownLatch(1)，将其计算器初始化为1，多个线程在开始执行任务前首先countdownlatch.await()，当主线程调用countDown()时，计数器变为0，多个线程同时被唤醒。

三、CountDownLatch的不足

CountDownLatch是一次性的，计算器的值只能在构造方法中初始化一次，之后没有任何机制再次对其设置值，当CountDownLatch使用完毕后，它不能再次被使用。

四、代码实例

1、火箭发射

package com.guor.threads;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class CountDownLatchDemo implements Callable<Integer>{
	
	static int threadCount = 15;
	static int awaitMillisecond = 3000;
	static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(threadCount);
	int id;
	public CountDownLatchDemo(int id) {
		this.id = id;
	}
	
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
		boolean fireFlag = true;
	    ExecutorService newFixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(threadCount);
	    List<Future<Integer>> futureList = new ArrayList<Future<Integer>>();
	    for(int i = 0; i< threadCount; i++) {
	    	Future<Integer> future = newFixedThreadPool.submit(new CountDownLatchDemo(i));
	    	futureList.add(future);
	    }
	    for(int i = 0; i< threadCount; i++) {
	    	Future<Integer> future = futureList.get(i);
	    	if(0 == future.get()) {
	    		fireFlag = false;
	    		break;
	    	}
	    }
	    if(true == fireFlag) {
		    System.out.println(getCurrentTime() + "fire.");
	    }else {
	    	System.out.println(getCurrentTime() + "countDownLatch.await().");
	    	//设置超时时间awaitMillisecond
	    	countDownLatch.await(awaitMillisecond, TimeUnit.MILLISECONDS);
	    	System.out.println(getCurrentTime() + Thread.currentThread().getName() + ", 线程阻塞");
	    	//线程阻塞
	    	countDownLatch.await();
	    	System.out.println(getCurrentTime() + "thread contains error, do not fire.");
	    }
	    newFixedThreadPool.shutdown();
	}

	@Override
	public Integer call() {
		try {
			if(id < 9) {
				System.out.println(getCurrentTime() + Thread.currentThread().getName()+", 检查完毕.");
				countDownLatch.countDown();
				return 1;
			}else {
				//int a = 1/0;
				System.out.println(getCurrentTime() + Thread.currentThread().getName()+", 存在异常，检查中...");
				Thread.sleep(awaitMillisecond);
				System.out.println(getCurrentTime() + Thread.currentThread().getName()+", 检查失败.");
				return 0;
			}
		}catch (Exception e) {
			System.out.println("call exception.");
			return 0;
		} 
	}
	
	private static String getCurrentTime() {
		Date date = new Date();
		SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
		String format = sdf.format(date);
		String ret = "[" + format + "]  ";
		return ret;
	}
}