Java并发之CountDownLatch工具类

一、CountDownLatch工具类介绍

CountDownLatch类是Java并发工具常用的四大工具之一，CountDownLatch允许一个或者多个线程等待其他线程完成工作。假设我们有这样的一个需求，我们需要解析一个Excel里多个sheet的据，这个时候我们考虑使用多线程同时进行工作，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将数据返回。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。在这种情况之下我们就可以考虑使用CountDownLatch工具类。

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  2 import java.util.concurrent.CountDownLatch;
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  4 public class CountDownLatchUserCase {
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  6     private static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5);
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  8     public static void main(String[] args)  throws Exception{
  9         //主线程开始读取Excel文档
 10         new Excel().start();
 11         long count = countDownLatch.getCount();
 12         for(int i = 0;i < count;i++){
 13             new Sheet().start();
 14         }
 15     }
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 17     static class Excel extends Thread{
 18 
 19         @Override
 20         public void run(){
 21             try {
 22                 System.out.println("开始读取Excel文档，共有"+countDownLatch.getCount()+"个工人同时工作");
 23                 countDownLatch.await();
 24             }catch (Exception e){
 25                 e.printStackTrace();
 26             }
 27                 System.out.println("所有Excel文档工作读取完毕");
 28         }
 29     }
 30 
 31     static class Sheet extends Thread{
 32 
 33         @Override
 34         public void run(){
 35             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "，完成sheet读取工作....");
 36             //完成其中一个sheet的工作 count - 1
 37             countDownLatch.countDown();
 38         }
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 40     }
 41 
 42 }
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  1 开始读取Excel文档，共有5个工人同时工作
  2 Thread-4，完成sheet读取工作....
  3 Thread-2，完成sheet读取工作....
  4 Thread-3，完成sheet读取工作....
  5 Thread-1，完成sheet读取工作....
  6 Thread-5，完成sheet读取工作....
  7 所有Excel文档工作读取完毕

CountDownLatch是通过一个计数器来实现的，当我们在new 一个CountDownLatch对象的时候需要带入该计数器值，该值就表示了线程的数量。每当一个线程完成自己的任务后，计数器的值就会减1。当计数器的值变为0时，就表示所有的线程均已经完成了任务，然后就可以恢复等待的线程继续执行了。

CountDownLatch类只提供了一个构造器：

  1 public CountDownLatch(int count) {  };  //参数count为计数值

CountDownLatch类中提供了3个最重要的方法：

  1 public void await() throws InterruptedException { };   //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
  2 public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };  //和await()类似，只不过等待一定的时间后count值还没变为0的话就会继续执行
  3 public void countDown() { };  //将count值减1

二、CountDownLatch原理分析

CountDownLatch内部通过共享锁实现。CountDownLatch的构造函数接收一个int类型的参数作为计数器，这个计数器的值也可以理解为该共享锁可以获取的总次数。如果你想等待N个点完成，这里就传入N。当我们调用CountDownLatch的countDown方法时，N就会减1，当线程调用await方法的时候，程序首先判断count的值是否为0，如果不会0的话则会阻塞当前线程一直等待直到为0为止。

注意：CountDownLatch不可能重新初始化或者修改CountDownLatch对象的内部计数器的值。

CountDownLatch不能回滚重置。