Java 并发编程实战学习笔记——CountDownLatch的使用

public class CountDownLatchextends Object

一个同步辅助类，在完成一组正在其他线程中执行的操作之前，它允许一个或多个线程一直等待。

用给定的计数 初始化

CountDownLatch

。由于调用了

countDown()

方法，所以在当前计数到达零之前，

await

方法会一直受阻塞。之后，会释放所有等待的线程，

await

的所有后续调用都将立即返回。这种现象只出现一次——计数无法被重置。如果需要重置计数，请考虑使用

CyclicBarrier

。

CountDownLatch

是一个通用同步工具，它有很多用途。将计数 1 初始化的

CountDownLatch

用作一个简单的开/关锁存器，或入口：在通过调用

countDown()

的线程打开入口前，所有调用

await

的线程都一直在入口处等待。用 N 初始化的

CountDownLatch

可以使一个线程在
N 个线程完成某项操作之前一直等待，或者使其在某项操作完成 N 次之前一直等待。

CountDownLatch

的一个有用特性是，它不要求调用

countDown

方法的线程等到计数到达零时才继续，而在所有线程都能通过之前，它只是阻止任何线程继续通过一个

await

。

示例用法： 下面给出了两个类，其中一组 worker 线程使用了两个倒计数锁存器：

第一个类是一个启动信号，在 driver 为继续执行 worker 做好准备之前，它会阻止所有的 worker 继续执行。
第二个类是一个完成信号，它允许 driver 在完成所有 worker 之前一直等待。

class Driver { // ...
void main() throws InterruptedException {
CountDownLatch startSignal = new CountDownLatch(1);
CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N);

for (int i = 0; i < N; ++i) // create and start threads
new Thread(new Worker(startSignal, doneSignal)).start();

doSomethingElse();            // don't let run yet
startSignal.countDown();      // let all threads proceed
doSomethingElse();
doneSignal.await();           // wait for all to finish
}
}

class Worker implements Runnable {
private final CountDownLatch startSignal;
private final CountDownLatch doneSignal;
Worker(CountDownLatch startSignal, CountDownLatch doneSignal) {
this.startSignal = startSignal;
this.doneSignal = doneSignal;
}
public void run() {
try {
startSignal.await();
doWork();
doneSignal.countDown();
} catch (InterruptedException ex) {} // return;
}

void doWork() { ... }
}

另一种典型用法是，将一个问题分成 N 个部分，用执行每个部分并让锁存器倒计数的 Runnable 来描述每个部分，然后将所有 Runnable 加入到 Executor 队列。当所有的子部分完成后，协调线程就能够通过 await。（当线程必须用这种方法反复倒计数时，可改为使用

CyclicBarrier

。）

class Driver2 { // ...
void main() throws InterruptedException {
CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N);
Executor e = ...

for (int i = 0; i < N; ++i) // create and start threads
e.execute(new WorkerRunnable(doneSignal, i));

doneSignal.await();           // wait for all to finish
}
}

class WorkerRunnable implements Runnable {
private final CountDownLatch doneSignal;
private final int i;
WorkerRunnable(CountDownLatch doneSignal, int i) {
this.doneSignal = doneSignal;
this.i = i;
}
public void run() {
try {
doWork(i);
doneSignal.countDown();
} catch (InterruptedException ex) {} // return;
}

void doWork() { ... }
}

内存一致性效果：线程中调用

countDown()

之前的操作 happen-before 紧跟在从另一个线程中对应

await()

成功返回的操作。