CountDownLatch线程阻塞用法实例

在编写多线程的工作中，有个常见的问题：主线程（main) 启动好几个子线程（task）来完成并发任务，主线程要等待所有的子线程完成之后才继续执行main的其它任务。

默认主线程退出时其它子线程不会停，如果想让main退出时其它子线程终止，可以用subThread.setDaemon(true) 设置子线程为“守护线程”。

如果要在主线程等待所有子线程完成后，还要执行其它操作（比如：结果合并）.可以用join()方法来等待所有子线程完成后，才继续执行。如下:

实例1:Join实现

public class TestRunnable implements Runnable{

    /** 线程名 */
    private String threadName;

    public TestRunnable(String threadName) {
        this.threadName = threadName;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println( "[" + threadName + "] Running !" );
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        List<Thread> lists = new ArrayList<Thread>();
        for(int i=0; i<5; i++){
            Thread thread = new Thread(new TestRunnable("子线程" + (i + 100)));
            lists.add(thread);
            thread.start();
        }
        System.out.println("主线程阻塞,等待所有子线程执行完成");
        for(Thread thread : lists){
            // 如果注释掉thread.join(),启动后 main线程 与 所有子线程 thread并发工作,并不会等待子线程完成后再执行
            thread.join();
        }
        System.out.println("所有线程执行完成!");
    }
}

此外可以用java.util.concurrent.CountDownLatch类更简洁的实现这种场景.

CountDownLatch 的作用和 Thread.join() 方法类似，可用于一组线程和另外一组线程的协作。

例如：主线程在做一项工作之前需要一系列的准备工作，只有这些准备工作都完成，主线程才能继续它的工作,这些准备工作彼此独立,所以可以并发执行以提高速度。在这个场景下就可以使用 CountDownLatch 协调线程之间的调度了。

在直接创建线程的年代(Java 5.0 之前),我们可以使用 Thread.join().在 JUC 出现后，因为线程池中的线程不能直接被引用，所以就必须使用 CountDownLatch 了。

CountDownLatch 是能使一组线程等另一组线程都跑完了再继续跑 ,CountDownLatch.await() 方法在倒计数为0之前会阻塞当前线程.

实例2:CountDownLatch实现

public class TestRunnable implements Runnable{

    /** 处理main线程阻塞（等待所有子线程） */
    private CountDownLatch countDown;

    /** 线程名字 */
    private String  threadName;

    public TestRunnable(CountDownLatch countDownLatch, String threadName) {
        this.countDown = countDownLatch;
        this.threadName = threadName;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println( "[" + threadName + "] Running ! [countDownLatch.getCount() = " + countDown.getCount() + "]." );
        // 每个独立子线程执行完后,countDownLatch值减1
        countDown.countDown();
    }

    public static void main(String [] args) throws InterruptedException {
        int countNum = 5;
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(countNum);
        for(int i=0; i<countNum; i++){
            new Thread(new TestRunnable(countDownLatch,"子线程" + (i+100))).start();
        }
        System.out.println("主线程阻塞,等待所有子线程执行完成");
        //endLatch.await()使得主线程（main）阻塞直到endLatch.countDown()为零才继续执行
        countDownLatch.await();
        System.out.println("所有线程执行完成!");
    }
}

执行结果:

对于countDownLatch我们需要注意:CountDownLatch.await() 方法在倒计数为0之前会阻塞当前线程.
a)在不适用await()的时候:

执行结果如下：

此时我们看到,主线程和子线程并发执行,主线程执行完后子线程还在执行,没有实现我们需要的场景.

b)CountDownLatch.await() 方法在倒计数不为0时

执行结果:

如图,可以看到,子线程执行完成了,但是countDownLatch的倒记数的值不为0,进入持续等待中,并没有唤醒主线程来执行.所以countDownLatch.await()生效必须保证计数值变为0.

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