Java并发工具类（一）：等待多线程完成的CountDownLatch
作用
CountDownLatch是一个同步工具类，它允许一个或多个线程一直等待，直到其他线程的操作执行完后再执行
简介
CountDownLatch是在java1.5被引入的，存在于java.util.concurrent包下，它允许1个或者多个线程一直等待，直到一组操作执行完成。
CountDownLatch是通过一个计数器来实现的，计数器的初始值为线程的数量，此值是线程将要等待的操作数（线程的数量）。当某个线程为了想要执行这些操作而等待时， 它要使用 await()方法。此方法让线程进入休眠直到操作完成。 当某个操作结束，它使用countDown() 方法来减少CountDownLatch类的内部计数器，计数器的值就会减1。当计数器到达0时，它表示所有的线程已经完成了任务，这个类会唤醒全部使用await() 方法休眠的线程们恢复执行任务。
应用场景
假如有这样一个需求，当我们需要解析一个Excel里多个sheet的数据时，可以考虑使用多线程，每个线程解析一个sheet里的数据，等到所有的sheet都解析完之后，程序需要提示解析完成。在这个需求中，要实现主线程等待所有线程完成sheet的解析操作，最简单的做法是使用join。代码如下：
1 public class JoinCountDownLatchTest {
2
3 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
4 Thread parser1 = new Thread(new Runnable() {
5 @Override
6 public void run() {
7 }
8 });
9
10 Thread parser2 = new Thread(new Runnable() {
11 @Override
12 public void run() {
13 System.out.println("parser2 finish");
14 }
15 });
16
17 parser1.start();
18 parser2.start();
19 parser1.join();
20 parser2.join();
21 System.out.println("all parser finish");
22 }
23
24 }
join用于让当前执行线程等待join线程执行结束。其实现原理是不停检查join线程是否存活，如果join线程存活则让当前线程永远wait，代码片段如下，wait(0)表示永远等待下去。
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1
2
3
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while (isAlive()) { wait(0);} |
直到join线程中止后，线程的this.notifyAll会被调用，调用notifyAll是在JVM里实现的，所以JDK里看不到，有兴趣的同学可以看看JVM源码。JDK不推荐在线程实例上使用wait，notify和notifyAll方法。
而在JDK1.5之后的并发包中提供的CountDownLatch也可以实现join的这个功能，并且比join的功能更多。
1 public class CountDownLatchTest {
2
3 static CountDownLatch c = new CountDownLatch(2);
4
5 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
6 new Thread(new Runnable() {
7 @Override
8 public void run() {
9 System.out.println(1);
10 c.countDown();
11 System.out.println(2);
12 c.countDown();
13 }
14 }).start();
15
16 c.await();
17 System.out.println("3");
18 }
19
20 }
CountDownLatch的构造函数接收一个int类型的参数作为计数器，如果你想等待N个点完成，这里就传入N。
当我们调用一次CountDownLatch的countDown方法时，N就会减1，CountDownLatch的await会阻塞当前线程，直到N变成零。由于countDown方法可以用在任何地方，所以这里说的N个点，可以是N个线程，也可以是1个线程里的N个执行步骤。用在多个线程时，你只需要把这个CountDownLatch的引用传递到线程里。
其他方法
如果有某个解析sheet的线程处理的比较慢，我们不可能让主线程一直等待，所以我们可以使用另外一个带指定时间的await方法，await(long time, TimeUnit unit): 这个方法等待特定时间后，就会不再阻塞当前线程。join也有类似的方法。
注意：计数器必须大于等于0，只是等于0时候，计数器就是零，调用await方法时不会阻塞当前线程。CountDownLatch不可能重新初始化或者修改CountDownLatch对象的内部计数器的值。一个线程调用countDown方法 happen-before 另外一个线程调用await方法。
参考：《Java并发编程的艺术》
