Java 并发编程系列： CountDownLatch （上厕所的案例）

1、What is CountDownLatch？

CountDownLatch提供了一种同步机制，可以允许一个或多个线程等待，直到其他线程上的一系列操作完成后，那个等待的线程再携手和其他线程继续走下去。用一句话大白话就是：我等你们，你们上完厕所，我再和你们一块出发。像这样的需求在java 中怎么实现呢？就需要使用CountDownLatch。

要想学会使用CountDownLatch，只要搞清楚下面三个点，就可以了：

1、指定一个count。比如：CountDownLatch startSignal = new CountDownLatch(1);// 开始执行信号

2、明白await()方法。当count变为0的时候就继续往下执行，没到0就一直卡着。

3、明白countDown()方法。这个方法负责递减，每次减1。

概念简单的说一说，talk is cheap，还是上代码。

2、When should we use CountDownLatch ?

Use CountDownLatch when one of Thread like main thread, require to wait for one or more thread to complete, before its start doing processing.

当我们希望在main线程里，必须等待其他子线程执行完以后继续往下执行。这个时候，我们就需要用到CountDownLatch。

按照上面的需求，在你不知道CountDownLatch之前，你也许会这样写你的代码：

我们希望输出这样的结果：

然而真正的输出结果是这样的：

使用了CountDownLatch后，像下面这样：

输出结果是一个顺序的，与主线程同步的状态：

3、How CountDownLatch works ?

现在我们来一步步复盘CountDownLatch执行顺序。

1、首先我们定义了CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N);。完成信号。

2、然后我们定义了CountDownLatch startSignal = new CountDownLatch(1);。开始信号。

3、然后我们使用for循环来启动10个线程。我们分别把完成信号和开始信号传入线程。像这样：

  for (int i = 1; i <= N; i++) {    new Thread(new Worker(i,doneSignal, startSignal)).start();// 线程启动了
  }

4、线程按理说已经开始执行了。然而，我们发现在Work类中的run方法里有这样一句话：

    startSignal.await(); // 等待开始执行信号的发布

这句话导致了我们之前启动的10个线程全都处于等待状态，他们正在等待发号施令。那么这些阻塞的线程，什么时候开始运行呢？ 根据前面我们说的，当count＝0的时候就开始继续往下执行了。所以你也许知道下一步怎么触发他们了。 万事俱备，只欠东风！

5、给东风呗，让10个线程run起来了，没错，通过一句话就可以了：

   startSignal.countDown();// 开始执行啦

我们通过countDown()方法把count变为了0，这时候10个线程就跑起来了。 自然每个线程执行完都必须要--1啊，就是要调用完成信号的countDown()方法。

6、就这样，当10个线程运行完以后，由于每个线程执行完都会对count减1。自然10个线程执行完以后，doneSignal 的count就为0。 我们知道，当count为0时，之前一直await的main线程，也就是主线程就继续往下执行了。

main线程的代码：