在之前的文章中已經為大家介紹了java并發編程的工具：BlockingQueue接口、ArrayBlockingQueue、DelayQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue、SynchronousQueue、BlockingDeque接口、ConcurrentHashMap，本文為系列文章第九篇。 CountDownLatch是一種線程同步輔助工具，它允許一個或多個線程等待其他線程正在執行的一組操作完成。CountDownLatch的概念在java并發編程中非常常見，面試也會經常被問到，所以一定要好好理解掌握。在這篇文章中，我將介紹以下幾點 * CountDownLatch是什么? * CountDownLatch 如何工作 * CountDownLatch 代碼例子 ## CountDownLatch是什么? CountDownLatch與其他并發編程工具類，如CyclicBarrier、Semaphore、ConcurrentHashMap和BlockingQueue等在java.util.concurrent包中與JDK 1.5一起被引入。CountDownLatch能讓一個java線程等待其他線程完成任務，比如Application的主線程等待，直到其他負責啟動框架服務的服務線程完成所有服務的啟動。 CountDownLatch用線程數來初始化一個計數器，每當一個線程完成執行時，這個計數器就會遞減。當計數為零時，表示所有線程都已完成執行，處于等待狀態的主線程可以繼續執行。  下面我們使用偽代碼的方式描述CountDownLatch 的作用 * 主線程啟動，并為N個線程(假設n=3)初始化CountDownLatch(n) * 啟動n個線程 * 主線程阻塞等待 * 線程1執行完成，CountDownLatch -1 = 2，主線程繼續阻塞 * 線程3執行完成，CountDownLatch -1 = 1，主線程繼續阻塞 * 線程4執行完成，CountDownLatch -1 = 0，主線程恢復執行 ## CountDownLatch 如何工作 CountDownLatch.java類里面定義了一個構造函數。**count實質上是線程數**，這個值只能設置一次，CountDownLatch沒有提供方法**來重置這個數**。 ~~~ CountDownLatch.public CountDownLatch(int count) {...} ~~~ 使用CountDownLatch的主線程要去等待其他線程執行完成，所以這個主線程必須在啟動其他線程后立即調用 `CountDownLatch.await()` 方法，該方法阻塞主線程處于等待狀態，直到其他線程執行完畢，才會停止阻塞。 其他N個線程必須有CountDownLatch對象的引用，因為它們需要通知CountDownLatch對象它們已經完成任務。這個通知是由方法`CountDownLatch.countDown()`來完成的，每調用一次該方法，就會將構造函數中設置的初始計數count減少1，所以當所有N個線程都調用了這個方法后count計數達到0，主線程就可以不受await()方法阻塞恢復執行了。 所以CountDownLatch特別適合于那些需要**等待N個線程完成后再開始執行**的場景。例如一個應用程序的啟動類，在處理用戶請求之前，要確保所有N個外部系統都是處于運行狀態的。 ## CountDownLatch 代碼例子 假設我們的應用程序主線程啟動之前，要檢查另外4個程序是否準備就緒，只有其他的4個程序準備就緒，我們的主程序才能繼續執行。就可以使用下面的代碼來操作： ~~~ import java.util.concurrent.CountDownLatch; public class Tester { ? ?public static void main(String args[]) { ? ? ? //設置計數器 counter = 4 ，等于線程數 ? ? ? CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(4); ? ? ? Thread app1 = new Thread(new Application("App1", ?countDownLatch)); ? ? ? Thread app2 = new Thread(new Application("App2", ?countDownLatch)); ? ? ? ? ? ? ? ? Thread app3 = new Thread(new Application("App3", ?countDownLatch)); ? ? ? Thread app4 = new Thread(new Application("App4", ?countDownLatch)); ? ? ? ? ? // 啟動多線程去檢查其他四個程序的可用狀態 ? ? ? app1.start(); ? ? ? app2.start(); ? ? ? app3.start(); ? ? ? app4.start(); ? ? ? try { ? ? ? ? ?//主線程調用await進行等待，等待上述四個線程正常完成 ? ? ? ? ?countDownLatch.await(); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//上述四個線程檢查的應用程序啟動正常之后, 打印如下信息 ? ? ? ? ?System.out.println("All applications are up and running."); ? ? ? } catch(InterruptedException e) { ? ? ? ? ?System.out.println(e.getMessage()); ? ? ? } ? ? ? ? ? ?} } ~~~ 子線程程序，每一個線程都持有countDownLatch對象，線程正常執行完成之時，使用`countDownLatch.countDown()`方法將countDownLatch對象的計數器減1。 ~~~ class Application implements Runnable { ? ?private String name; //應用程序名稱 ? ?private CountDownLatch countDownLatch; ? ?public Application(String name, CountDownLatch countDownLatch) { ? ? ? this.name = name; ? ? ? this.countDownLatch = countDownLatch; ? ?} ? ?public void run() { ? ? ? try { ? ? ? ? ?System.out.println(name + " started. "); ? ? ? ? ?Thread.sleep(1000); ? ? ? } catch (InterruptedException e) { ? ? ? ? ?System.out.println(e.getMessage()); ? ? ? } ? ? ? System.out.println( name + " is Up and running."); ? ? ? //將countDownLatch計數器的值減1 ? ? ? countDownLatch.countDown(); ? ? ? ?} } ~~~ 上述程序的打印輸出結果是，可以結合輸出結果去理解上文中講述的CountDownLatch 工作原理： ~~~ App2 started. ? App3 started. ? App1 started. ? App4 started. ? App1 is Up and running. App3 is Up and running. App4 is Up and running. App2 is Up and running. All applications are up and running. ~~~