详解Java多线程编程中CountDownLatch阻塞线程的方法

直译过来就是倒计数(countdown)门闩(latch)。倒计数不用说，门闩的意思顾名思义就是阻止前进。在这里就是指 countdownlatch.await() 方法在倒计数为0之前会阻塞当前线程。
countdownlatch是一个同步辅助类，在完成一组正在其他线程中执行的操作之前，它允许一个或多个线程一直等待。
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类是一个同步计数器,构造时传入int参数,该参数就是计数器的初始值，每调用一次countdown()方法，计数器减1,计数器大于0 时，await()方法会阻塞程序继续执行。 countdownlatch可以看作是一个倒计数的锁存器，当计数减至0时触发特定的事件。利用这种特性，可以让主线程等待子线程的结束。 下面以一个模拟运动员比赛的例子加以说明。
countdownlatch的一个非常典型的应用场景是：有一个任务想要往下执行，但必须要等到其他的任务执行完毕后才可以继续往下执行。假如我们这个想要继续往下执行的任务调用一个countdownlatch对象的await()方法，其他的任务执行完自己的任务后调用同一个countdownlatch对象上的countdown()方法，这个调用await()方法的任务将一直阻塞等待，直到这个countdownlatch对象的计数值减到0为止。

countdownlatch函数列表

countdownlatch(int count)
构造一个用给定计数初始化的 countdownlatch。
// 使当前线程在锁存器倒计数至零之前一直等待，除非线程被中断。
void await()
// 使当前线程在锁存器倒计数至零之前一直等待，除非线程被中断或超出了指定的等待时间。
boolean await(long timeout, timeunit unit)
// 递减锁存器的计数，如果计数到达零，则释放所有等待的线程。
void countdown()
// 返回当前计数。
long getcount()
// 返回标识此锁存器及其状态的字符串。
string tostring()

countdownlatch数据结构
countdownlatch的uml类图如下：

countdownlatch的数据结构很简单，它是通过"共享锁"实现的。它包含了sync对象，sync是sync类型。sync是实例类，它继承于aqs。

countdownlatch的使用示例
下面通过countdownlatch实现："主线程"等待"5个子线程"全部都完成"指定的工作(休眠1000ms)"之后，再继续运行。

import java.util.concurrent.countdownlatch;
import java.util.concurrent.cyclicbarrier;

public class countdownlatchtest1 {

 private static int latch_size = 5;
 private static countdownlatch donesignal;
 public static void main(string[] args) {

  try {
   donesignal = new countdownlatch(latch_size);

   // 新建5个任务
   for(int i=0; i<latch_size; i++)
    new innerthread().start();

   system.out.println("main await begin.");
   // "主线程"等待线程池中5个任务的完成
   donesignal.await();

   system.out.println("main await finished.");
  } catch (interruptedexception e) {
   e.printstacktrace();
  }
 }

 static class innerthread extends thread{
  public void run() {
   try {
    thread.sleep(1000);
    system.out.println(thread.currentthread().getname() + " sleep 1000ms.");
    // 将countdownlatch的数值减1
    donesignal.countdown();
   } catch (interruptedexception e) {
    e.printstacktrace();
   }
  }
 }
}

运行结果：

main await begin.
thread-0 sleep 1000ms.
thread-2 sleep 1000ms.
thread-1 sleep 1000ms.
thread-4 sleep 1000ms.
thread-3 sleep 1000ms.
main await finished.

结果说明：主线程通过donesignal.await()等待其它线程将donesignal递减至0。其它的5个innerthread线程，每一个都通过donesignal.countdown()将donesignal的值减1；当donesignal为0时，main被唤醒后继续执行。

ps：countdownlatch和cyclicbarrier的区别:
(1) countdownlatch的作用是允许1或n个线程等待其他线程完成执行；而cyclicbarrier则是允许n个线程相互等待。
(2) countdownlatch的计数器无法被重置；cyclicbarrier的计数器可以被重置后使用，因此它被称为是循环的barrier。