摘要：多線程同步工具箱之篇前言的多線程協(xié)調(diào)工具，，，都是在多線程代碼中使用比較多的工具類(lèi)之一。毫不夸張的說(shuō)，這幾個(gè)類(lèi)，是等同于解決多線程問(wèn)的包，實(shí)在有必要添加到程序員的工具箱里面。

Java的多線程協(xié)調(diào)工具CountDownLatch，Semaphore，CyclicBarrier，ReadWriteLock都是在多線程代碼中使用比較多的工具類(lèi)之一。掌握及理解這幾個(gè)類(lèi)的實(shí)現(xiàn)，對(duì)解決和理解多線程中復(fù)雜的業(yè)務(wù)狀況有很重要的作用。毫不夸張的說(shuō)，這幾個(gè)類(lèi)，是等同于解決多線程問(wèn)的java.util包，實(shí)在有必要添加到程序員的工具箱里面。

此次文章，將分幾篇總結(jié)及解讀一下這些工具類(lèi)的具體用法和范例，最后，希望可以再深入一點(diǎn)去理解這幾個(gè)多線程工具的實(shí)現(xiàn)。

CountDownLatch是一個(gè)常用的多線程協(xié)調(diào)工具：主要為協(xié)調(diào)一個(gè)或多個(gè)線程完成后，主線程進(jìn)行某個(gè)操作的功能。

Latch原指門(mén)閂，CountDownLatch譯為倒數(shù)鎖倒是不太過(guò)分?？梢岳斫鉃椋菏褂弥骶€程初始化一個(gè)有N個(gè)子鎖的鎖，任務(wù)開(kāi)始的時(shí)，分配給N個(gè)線程每個(gè)線程持有一把鑰匙，每個(gè)線程到某個(gè)狀態(tài)后（一般為完成），可以使用線程持有的鑰匙打開(kāi)主線程持有的鎖，直至所有N個(gè)鎖都被打開(kāi)，主線程才可以繼續(xù)其他任務(wù)。

從API上看我們可以關(guān)注下面幾個(gè)CountDownLatch提供了幾個(gè)接口：

構(gòu)造方法CountDownLatch(int)

構(gòu)造方法十分簡(jiǎn)單，注入一個(gè)int，初始化倒數(shù)鎖的大小。

await()

等待所有鎖被解開(kāi)，該函數(shù)還有一個(gè)帶等待時(shí)長(zhǎng)及等待時(shí)間單位的重寫(xiě)await(long time, TimeUnit unit)，用于避免過(guò)度的等待造成的死鎖。

countDown()

解鎖方法，解開(kāi)一個(gè)鎖，知道持有的鎖數(shù)量為0，則接觸await的狀態(tài)。

getCount()

獲取當(dāng)前的剩余的鎖的數(shù)量。

在范例中，我們簡(jiǎn)單的使用一個(gè)主線程，發(fā)起若干個(gè)子線程，讓子線程進(jìn)行休眠的例子作為測(cè)試倒數(shù)，讓各個(gè)子線程導(dǎo)數(shù)完通知解鎖，主線程會(huì)被在所有子線程完成解鎖后通知所有任務(wù)完成。

App.java

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.logging.Logger;

public class App {

    static Logger log = Logger.getAnonymousLogger();

    public static void main(String[] args) {
        
        for (int index = 0; index < 10; index++) {
            new Thread(new SubThread(index, index)).start();
        }

        // 所有的線程都完成了
        log.info("all thread finished");
    }

}

SubThread.java

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.logging.Logger;

public class SubThread implements Runnable {

    private int id;
    private int waitSecond;

    static Logger log = Logger.getAnonymousLogger();

    public SubThread(int id, int waitSecond) {
        this.id = id;
        // 秒數(shù)*1000毫秒 = 實(shí)際等待毫秒數(shù)
        this.waitSecond = waitSecond * 1000;
    }

    public void run() {
        try {
            log.info("Thread " + id + " started.");
            // 讓Thread再飛一會(huì)兒
            Thread.sleep(waitSecond);

            log.info("Thread " + id + " end.");
            // 通知完成
        } catch (InterruptedException e) {
            log.config("error");
        }
    }

}

運(yùn)行結(jié)果

可以從結(jié)果中看到，所有的線程啟動(dòng)后，主線程就會(huì)立刻退出，子線程會(huì)在完成各自的任務(wù)后再退出。

Aug 09, 2018 6:43:22 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run
INFO: Thread 3 started.

...
...

Aug 09, 2018 6:43:22 PM online.tangbk.demo.thead.App main
INFO: all thread finished
Aug 09, 2018 6:43:22 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run
INFO: Thread 8 started.

...
...

Aug 09, 2018 6:43:31 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run
INFO: Thread 9 end.

App.java

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.logging.Logger;

public class App {

    static Logger log = Logger.getAnonymousLogger();

    public static void main(String[] args) {

        // 初始化10個(gè)線程的鎖
        CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(10);

        for (int index = 0; index < 10; index++) {
            // 將鎖傳給子線程
            new Thread(new SubThread(index, index, cdl)).start();
        }

        try {
            // 等待所有的鎖被（倒數(shù)）釋放
            cdl.await();
        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();
        }
        // 所有的線程都完成了
        log.info("all thread finished");
    }

}

SubThread.java

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.logging.Logger;

public class SubThread implements Runnable {

    private int id;
    private int waitSecond;
    private CountDownLatch cdl;

    static Logger log = Logger.getAnonymousLogger();

    public SubThread(int id, int waitSecond, CountDownLatch cdl) {
        this.id = id;
        // 秒數(shù)*1000毫秒 = 實(shí)際等待毫秒數(shù)
        this.waitSecond = waitSecond * 1000;
        this.cdl = cdl;
    }

    public void run() {
        try {
            log.info("Thread " + id + " started.");
            // 讓Thread再飛一會(huì)兒
            Thread.sleep(waitSecond);

            cdl.countDown();
            log.info("Thread " + id + " end.");
            // 通知完成
        } catch (InterruptedException e) {
            log.config("error");
        }
    }

}

運(yùn)行結(jié)果

可以從結(jié)果中看到，所有的線程啟動(dòng)后，都會(huì)等到所有線程完成等待后才結(jié)束。

Aug 09, 2018 6:29:20 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run
INFO: Thread 2 started.
Aug 09, 2018 6:29:20 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run
INFO: Thread 3 started.
Aug 09, 2018 6:29:20 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run
INFO: Thread 1 started.
Aug 09, 2018 6:29:20 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run
INFO: Thread 0 started.

...
...

Aug 09, 2018 6:29:28 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run
INFO: Thread 8 end.
Aug 09, 2018 6:29:29 PM online.tangbk.demo.thead.SubThread run
INFO: Thread 9 end.
Aug 09, 2018 6:29:29 PM online.tangbk.demo.thead.App main
INFO: all thread finished

CountDownLatch（倒數(shù)鎖）適用于需要等待子線程完成后，統(tǒng)一進(jìn)行操作的一些操作。更可以結(jié)合FutureTask的相關(guān)接口，取回子線程的結(jié)果，對(duì)結(jié)果統(tǒng)一搜集處理。