浅析CountDownLatch用法

1、CountDownLatch是什么
CountDownLatch可以控制线程的执行，他可以让所有持有他的多个线程同时执行，也可以控制单个线程执行。

他初始化的时候会传出一个int类型的参数i，调用一次countDown(）方法后i的值会减1。

在一个线程中如果调用了await()方法，这个线程就会进入到等待的状态，当参数i为0的时候这个线程才继续执行。

await() 方法：在CountDownLatch计数到0之前都会等待。

await(long timeout, TimeUnit unit) 方法：同await() 增加了超时时间。

countDown()方法：执行一次计数减1，计数减值0时，向下执行

2、一个简单的跑步比赛分析
比如一个跑步比赛，有五个选手参加，有两点需要注意，第一我们必须确保这5个选手都准备就绪了，才能宣布比赛开始，第二只有当5个选手都完成比赛了才能宣布比赛结束。

所以假设这5个选手都有一个独立的线程进行跑步，那么每个线程都必须持有一个相同的CountDownLatch，并且调用await()进入等待，然后才能确保他们同事开始比赛。

同时可以主线程中也要持有一个CountDownLatch，当选手开始比赛后要进入到等待状态，等待所有的选手都完成比赛才能宣布比赛结束。

3、简单的代码分析跑步比赛，代码中都有详细的注释。


/**
CountDownLatch类是一个同步计数器,构造时传入int参数,该参数就是计数器的初始值，每调用一次countDown()方法，计数器减1,计数器大于0 时，await()方法会阻塞程序继续执行
CountDownLatch如其所写，是一个倒计数的锁存器，当计数减至0时触发特定的事件。利用这种特性，可以让主线程等待子线程的结束。下面以一个模拟运动员比赛的例子加以说明。
*/
  import java.util.concurrent.CountDownLatch;
  import java.util.concurrent.Executor;
  import java.util.concurrent.ExecutorService;
  import java.util.concurrent.Executors;
 
  public class CountDownLatchDemo {
     private static final int PLAYER_AMOUNT = 5;
     public CountDownLatchDemo() {
         // TODO Auto-generated constructor stub    
      }
     /**
      * @param args
      */
     public static void main(String[] args) {
         // TODO Auto-generated method stub
         //begin为了确保每个运动员都准备就绪了才能开始比赛，所以每个运动员都会持有一个begin，并且调用begin.await()方法进入等待。
         CountDownLatch begin = new CountDownLatch(1);
         //对于整个比赛，所有运动员结束后才算结束。主线程会持有end，确保所有的运动员都到终点才能宣布比赛结束。同时每个运动员到达终点的时候都会调用，end.countdown()方法。
         CountDownLatch end = new CountDownLatch(PLAYER_AMOUNT);
         Player[] plays = new Player[PLAYER_AMOUNT];
         
         for(int i=0;i<PLAYER_AMOUNT;i++)
             plays[i] = new Player(i+1,begin,end);
         
         //设置特定的线程池，大小为5
         ExecutorService exe = Executors.newFixedThreadPool(PLAYER_AMOUNT);
         for(Player p:plays)
        	//分配线程，每个运动员都准备就绪，但是没有开始赛跑，因为他们持有的begin都调用了begin.await()
             exe.execute(p);            
         System.out.println("Race begins!");//宣布比赛开始
         //所有运动员开始赛跑，begin的参数减少1，变为0，持有begin.await的线程开始运行。
         begin.countDown();
         try{
        	//等待所有的运动员都到达终点，比赛结束。
             end.await();            
         }catch (InterruptedException e) {
             // TODO: handle exception
             e.printStackTrace();
         }finally{
             System.out.println("Race ends!");//宣布比赛结束
         }
         exe.shutdown();
     }
 }

下面是Player类，实现了Runnable接口


import java.util.concurrent.CountDownLatch;
 
 
public class Player implements Runnable {
 
    private int id;
    private CountDownLatch begin;
    private CountDownLatch end;
    public Player(int i, CountDownLatch begin, CountDownLatch end) {
        // TODO Auto-generated constructor stub
        super();
        this.id = i;
        this.begin = begin;
        this.end = end;
    }
 
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        try{
            begin.await();        //等待begin的状态为0，这里表示等待其他选手就绪，然后一起开始比赛
            Thread.sleep((long)(Math.random()*100)*100);    //随机分配时间，即运动员完成时间
            System.out.println("Play"+id+" arrived.");//选手到达终点
        }catch (InterruptedException e) {
            // TODO: handle exception
            e.printStackTrace();
        }finally{
            end.countDown();    //使end状态减1，最终减至0，为0时比赛结束
        }
    }
}

面试问题：

1、CountDownLatch是什么？

CountDownLatch会让多个线程等待，达到一个条件一起执行

2、CountDownLatch有哪些使用场景

实现最大的并行性：有时我们想同时启动多个线程，实现最大程度的并行性。例如，我们想测试一个单例类。如果我们创建一个初始计数为1的CountDownLatch，并让所有线程都在这个锁上等待，那么我们可以很轻松地完成测试。我们只需调用一次countDown()方法就可以让所有的等待线程同时恢复执行。
开始执行前等待n个线程完成各自任务：例如应用程序启动类要确保在处理用户请求前，所有N个外部系统已经启动和运行了。
死锁检测：一个非常方便的使用场景是，你可以使用n个线程访问共享资源，在每次测试阶段的线程数目是不同的，并尝试产生死锁。

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作者：不能停止前进
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/u013136708/article/details/49444459

浅析CountDownLatch用法

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