等待子线程结束

join future CountDownLanch CyclicBarrier
future 场景:
如果是一个多线程协作程序，比如菲波拉切数列，1，1，2，3，5，8...使用多线程来计算。
但后者需要前者的结果，就需要用callable接口了。
callable用法和runnable一样，只不过调用的是call方法，该方法有一个泛型返回值类型，你可以任意指定。

线程是属于异步计算模型，所以你不可能直接从别的线程中得到函数返回值。
这时候，Future就出场了。Futrue可以监视目标线程调用call的情况，当你调用Future的get()方法以获得结果时，当前线程就开始阻塞，直接call方法结束返回结果。

 public static void main(String[] args) {
        ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
        List<Future> fsL = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            int finalI = i;
            Future f = es.submit(new Callable() {
                @Override
                public Integer call() throws Exception {
                    System.out.println("子线程在进行计算");
                    try {
                        Thread.sleep(3000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    int sum = 0;
                        sum += finalI;
                    return sum;
                }
            });
            fsL.add(f);
        }
        for (Future fu : fsL) {
            try {
                System.out.println("线程结果="+fu.get());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

CountDownLanch 场景
转自:http://www.linzenews.com/develop/2002.html

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。
用给定的计数 初始化 CountDownLatch。由于调用了 countDown() 方法，所以在当前计数到达零之前，await 方法会一直受阻塞。之后，会释放所有等待的线程，await 的所有后续调用都将立即返回。这种现象只出现一次——计数无法被重置。如果需要重置计数，请考虑使用 CyclicBarrier。
CountDownLatch 是一个通用同步工具，它有很多用途。将计数 1 初始化的 CountDownLatch 用作一个简单的开/关锁存器，或入口：在通过调用 countDown() 的线程打开入口前，所有调用 await 的线程都一直在入口处等待。用 N 初始化的 CountDownLatch 可以使一个线程在 N 个线程完成某项操作之前一直等待，或者使其在某项操作完成 N 次之前一直等待。
CountDownLatch 的一个有用特性是，它不要求调用 countDown 方法的线程等到计数到达零时才继续，而在所有线程都能通过之前，它只是阻止任何线程继续通过一个 await。

举个例子：例如我们一群人（多个线程）要从北京一起到广州旅行，我们约定所有人都到达北京西站集合，当最后一个人到达北京西站的那一刻（计数器为0），我们才会一起同时进行下面的操作。
countdownLanch场景1：
示例用法： 下面给出了两个类，其中一组 worker 线程使用了两个倒计数锁存器：
第一个类是一个启动信号，在 driver 为继续执行 worker 做好准备之前，它会阻止所有的 worker 继续执行。
第二个类是一个完成信号，它允许 driver 在完成所有 worker 之前一直等待。

 class Driver { // ...
    void main() throws InterruptedException {
      CountDownLatch startSignal = new CountDownLatch(1);
      CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N);
 
      for (int i = 0; i < N; ++i) // create and start threads
        new Thread(new Worker(startSignal, doneSignal)).start();
 
      doSomethingElse();            // don't let run yet
      startSignal.countDown();      // let all threads proceed
      doSomethingElse();
      doneSignal.await();           // wait for all to finish
    }
  }
 
  class Worker implements Runnable {
    private final CountDownLatch startSignal;
    private final CountDownLatch doneSignal;
    Worker(CountDownLatch startSignal, CountDownLatch doneSignal) {
       this.startSignal = startSignal;
       this.doneSignal = doneSignal;
    }
    public void run() {
       try {
         startSignal.await();
         doWork();
         doneSignal.countDown();
 } catch (InterruptedException ex) {} // return;
    }
 
    void doWork() { ... }
  }

countdownLanch场景2：
另一种典型用法是，将一个问题分成 N 个部分，用执行每个部分并让锁存器倒计数的 Runnable 来描述每个部分，然后将所有 Runnable 加入到 Executor 队列。当所有的子部分完成后，协调线程就能够通过 await。（当线程必须用这种方法反复倒计数时，可改为使用 CyclicBarrier。）

 class Driver2 { // ...
   void main() throws InterruptedException {
     CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N);
     Executor e = ...

     for (int i = 0; i < N; ++i) // create and start threads
       e.execute(new WorkerRunnable(doneSignal, i));

     doneSignal.await();           // wait for all to finish
   }
 }

 class WorkerRunnable implements Runnable {
   private final CountDownLatch doneSignal;
   private final int i;
   WorkerRunnable(CountDownLatch doneSignal, int i) {
      this.doneSignal = doneSignal;
      this.i = i;
   }
   public void run() {
      try {
        doWork(i);
        doneSignal.countDown();
      } catch (InterruptedException ex) {} // return;
   }

   void doWork() { ... }
 }

内存一致性效果：线程中调用 countDown() 之前的操作 happen-before 紧跟在从另一个线程中对应 await() 成功返回的操作。
CyclicBarrier 场景
转自:http://blog.csdn.net/shihuacai/article/details/8856407
一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)。在涉及一组固定大小的线程的程序中，这些线程必须不时地互相等待，此时 CyclicBarrier 很有用。因为该 barrier 在释放等待线程后可以重用，所以称它为循环 的 barrier。

需要所有的子任务都完成时，才执行主任务，这个时候就可以选择使用CyclicBarrier。

public class CyclicBarrierTest {

	public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
		//如果将参数改为4，但是下面只加入了3个选手，这永远等待下去
		//Waits until all parties have invoked await on this barrier. 
		CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);

		ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
		executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "1号选手")));
		executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "2号选手")));
		executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "3号选手")));

		executor.shutdown();
	}
}

class Runner implements Runnable {
	// 一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)
	private CyclicBarrier barrier;

	private String name;

	public Runner(CyclicBarrier barrier, String name) {
		super();
		this.barrier = barrier;
		this.name = name;
	}

	@Override
	public void run() {
		try {
			Thread.sleep(1000 * (new Random()).nextInt(8));
			System.out.println(name + " 准备好了...");
			// barrier的await方法，在所有参与者都已经在此 barrier 上调用 await 方法之前，将一直等待。
			barrier.await();
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (BrokenBarrierException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println(name + " 起跑！");
	}
}