并发工具类（一）等待多线程完成的CountDownLatch

简介

CountDownLatch 允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。

应用场景

假如有这样一个需求，当我们需要解析一个Excel里多个sheet的数据时，可以考虑使用多线程，每个线程解析一个sheet里的数据，等到所有的sheet都解析完之后，程序需要提示解析完成。在这个需求中，要实现主线程等待所有线程完成sheet的解析操作，最简单的做法是使用join。代码如下：

01 public class JoinCountDownLatchTest { 02  03     public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 04         Thread parser1 = new Thread(new Runnable() { 05             @Override 06             public void run() { 07             } 08         }); 09  10         Thread parser2 = new Thread(new Runnable() { 11             @Override 12             public void run() { 13                 System.out.println("parser2 finish"); 14             } 15         }); 16  17         parser1.start(); 18         parser2.start(); 19         parser1.join(); 20         parser2.join(); 21         System.out.println("all parser finish"); 22     } 23  24}

join用于让当前执行线程等待join线程执行结束。其实现原理是不停检查join线程是否存活，如果join线程存活则让当前线程永远wait，代码片段如下，wait(0)表示永远等待下去。

1 while (isAlive()) { 2  wait(0); 3}

直到join线程中止后，线程的this.notifyAll会被调用，调用notifyAll是在JVM里实现的，所以JDK里看不到，有兴趣的同学可以看看JVM源码。JDK不推荐在线程实例上使用wait，notify和notifyAll方法。

而在JDK1.5之后的并发包中提供的CountDownLatch也可以实现join的这个功能，并且比join的功能更多。

01 <pre>public class CountDownLatchTest { 02  03     static CountDownLatch c = new CountDownLatch(2); 04  05     public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 06         new Thread(new Runnable() { 07             @Override 08             public void run() { 09                 System.out.println(1); 10                 c.countDown(); 11                 System.out.println(2); 12                 c.countDown(); 13             } 14         }).start(); 15  16         c.await(); 17         System.out.println("3"); 18     } 19  20}

CountDownLatch的构造函数接收一个int类型的参数作为计数器，如果你想等待N个点完成，这里就传入N。

当我们调用一次CountDownLatch的countDown方法时，N就会减1，CountDownLatch的await会阻塞当前线程，直到N变成零。由于countDown方法可以用在任何地方，所以这里说的N个点，可以是N个线程，也可以是1个线程里的N个执行步骤。用在多个线程时，你只需要把这个CountDownLatch的引用传递到线程里。

其他方法

如果有某个解析sheet的线程处理的比较慢，我们不可能让主线程一直等待，所以我们可以使用另外一个带指定时间的await方法，await(long time, TimeUnit unit): 这个方法等待特定时间后，就会不再阻塞当前线程。join也有类似的方法。

注意：计数器必须大于等于0，只是等于0时候，计数器就是零，调用await方法时不会阻塞当前线程。CountDownLatch不可能重新初始化或者修改CountDownLatch对象的内部计数器的值。一个线程调用countDown方法 happen-before 另外一个线程调用await方法。

转载自 并发编程网 - ifeve.com 相关资源：敏捷开发V1.0.pptx