并发编程回顾：倒计数锁CountDownLatch

原先多线程并发编程的学习笔记和代码整理一下贴上来。

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倒计数锁CountDownLatch

根据JDK文档中的描述：

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。

这里给出2个例子如下。

首先定义一个工作线程：

class WorkerThread implements Runnable {
	private final CountDownLatch startSignal;
	private final CountDownLatch doneSignal;
	public WorkerThread(CountDownLatch startSignal,CountDownLatch doneSignal) {
		this.startSignal = startSignal;
		this.doneSignal = doneSignal;
	}
	public void run() {
		try{
		    startSignal.await();
		    doWork();
		    doneSignal.countDown();
		}catch(InterruptedException ex){
		    ex.printStackTrace();
		}
	}
	public void doWork() {
		System.out.println("do work ...");
	}
}

这个工作任务中定义了2个倒计数锁，一个开始倒计数锁，一个完成倒计数锁。

简要介绍一下倒计数锁的2个常用方法await和countDown：

(1)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.

(2)countDown：递减锁存器的计数。

如果当前计数大于0，则将计数减少。

如果新的计数为0，出于线程调度目的，将重新启用所有的等待线程。

如果当前计数等于0，则不发生任何操作。

因此，上面的线程执行时，先要等待开始倒计数锁为0才会执行，然后执行完，就将结束倒计数锁的值减一，直到所有任务执行完。

使用方法：

CountDownLatch startSignal = new CountDownLatch(1);//任务开始锁存器
CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N);//任务结束锁存器
for(int i=0;i<N;++i){
    new Thread(new WorkerThread(startSignal,doneSignal)).start();
}
System.out.println("before all worker thread run...");
startSignal.countDown();
doneSignal.await();
System.out.println("all work done...");

首先，任务开始锁存器等待全部线程创建完成，然后countDown，这时开始执行各自的线程，任务结束锁存器会一直等待所有线程执行完，每个线程执行完之后也会countDown，直到任务结束锁存器为0时，才会继续

执行后面的程序。

另外一个例子，使用到了线程池，并且不需要等所有线程创建完后再开始执行，其实差不多：

class WorkerRunnable implements Runnable {
	private final CountDownLatch doneSignal;
	private final int i;
	public WorkerRunnable(CountDownLatch doneSignal,int i) {
		this.doneSignal = doneSignal;
		this.i = i;
	}
	public void run() {
		try {
			doWork(i);
			doneSignal.countDown();
		} catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
	}
	protected void doWork(int i) {
		System.out.println("do work:"+i);
	}
}

启动任务：

CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N);
Executor e = Executors.newCachedThreadPool();
for(int i=0; i<N; ++i)
	e.execute(new WorkerRunnable(doneSignal,i));
doneSignal.await();
System.out.println("do work end...");

使用倒计数锁存器时，需要注意计数值是在锁存器初始化时指定的，且不可以修改。