我数 10 下大家一起上-大家跟我一起数儿歌

在日常编码中，Java 并发编程可是少不了，试试下面这些并发编程工具类：

今天先带领大家重温学习 CountDownLatch 这个牛叉的工具类，肝起。

认识 CountDownLatch

CountDownLatch是一个同步工具类，用来协调多个线程之间的同步，或者说起到线程之间通信的作用(非互斥)。

CountDownLatch 能够使一个线程在等待另外一些线程完成各自工作之后，再继续执行。使用一个计数器进行实现。计数器初始值为线程的数量。当每一个线程完成自己任务后，计数器的值就会减一。当计数器的值为0时，表示所有的线程都已经完成一些任务，然后在CountDownLatch上等待的线程就可以恢复执行接下来的任务。

CountDownLatch 的使用

CountDownLatch类使用起来非常简单。

Class 位于：java.util.concurrent.CountDownLatch

下面简单介绍它的构造方法和常用方法。

构造方法

CountDownLatch只提供了一个构造方法：

// count 为初始计数值 
public CountDownLatch(int count) { 
  // …… 
}

常用方法

//常用方法1：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

//常用方法1：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 
public void await() throws InterruptedException { 
  // …… 
}    
 
// 常用方法2：和await()类似，只不过等待超时后count值还没变为0的话就会继续执行 
public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException {  
  // …… 
} 
 
// 常用方法3：将count值减1 
public void countDown() { 
  // …… 
}

CountDownLatch 的应用场景

我们考虑一个场景：用户购买一个商品下单成功后，我们会给用户发送各种消息提示用户『购买成功』，比如发送邮件、微信消息、短信等。所有的消息都发送成功后，我们在后台记录一条消息表示成功。

当然我们可以使用单线程去完成，逐个完成每个操作，如下图所示：

但是这样效率就会非常低。如何解决单线程效率低的问题?当然是通过多线程啦。

使用多线程也会遇到一个问题，子线程消息还没发送完，主线程可能就已经打出『所有的消息都已经发送完毕啦』，这在逻辑上肯定是不对的。我们期望所有子线程发完消息主线程才会打印消息，怎么实现呢?CountDownLatch就可以解决这一类问题。

我们使用代码实现上面的需求。

import java.util.concurrent.*; 
 
public class OrderServiceDemo { 
 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
        System.out.println("main thread: Success to place an order"); 
 
        int count = 3; 
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(count); 
 
        Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(count); 
        executor.execute(new MessageTask("email", countDownLatch)); 
        executor.execute(new MessageTask("wechat", countDownLatch)); 
        executor.execute(new MessageTask("sms", countDownLatch)); 
 
        // 主线程阻塞，等待所有子线程发完消息 
        countDownLatch.await(); 
        // 所有子线程已经发完消息，计数器为0，主线程恢复 
        System.out.println("main thread: all message has been sent"); 
    } 
 
    static class MessageTask implements Runnable { 
        private String messageName; 
        private CountDownLatch countDownLatch; 
 
        public MessageTask(String messageName, CountDownLatch countDownLatch) { 
            this.messageName = messageName; 
            this.countDownLatch = countDownLatch; 
        } 
 
        @Override 
        public void run() { 
            try { 
                // 线程发送消息 
                System.out.println("Send " + messageName); 
                try { 
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1); 
                } catch (InterruptedException e) { 
                    e.printStackTrace(); 
                } 
            } finally { 
                // 发完消息计数器减 1 
                countDownLatch.countDown(); 
            } 
        } 
    } 
}

程序运行结果：

main thread: Success to place an order 
Send email 
Send wechat 
Send sms 
main thread: all message has been sent

从运行结果可以看到主线程是在所有的子线程发送完消息后才打印，这符合我们的预期。

CountDownLatch 的限制

CountDownLatch是一次性的，计算器的值只能在构造方法中初始化一次，之后没有任何机制再次对其设置值，当CountDownLatch使用完毕后，它不能再次被使用。