多线程CountDownLatch和Join

如果现在有五个线程A、B、C、D、E，请问如何用E线程用于统计A、B、C、D四个线程的结果？

题意需要用E线程统计A、B、C、D四个线程，也就是说E线程必须要等到前面四个线程运行结束之后才能执行。那么如何使用E线程来统计前面四个线程的结果呢？

下面介绍两种实现方法：

一、CountDownLatch

CountDownLatch是一种java.util.concurrent包下一个同步工具类，它允许一个或多个线程等待直到在其他线程中一组操作执行完成。

我们可以将CountDownLatch看作一个计数器，可以给定其一个数来对其进行初始化。当它计数的值变为0时，才可以执行后续的步骤。

public CountDownLatch(int count)

CountDownLatch有两个方法是我们常用的：await();和countDown();

await()函数用于阻塞当前线程直到CountDownLatch的计数值变为0；

countDown()方法用于将当前CountDownLatch的计数值减1；

简单的介绍了CountDownLatch的作用和用法之后，我们看下如下的代码：

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class  Test1{
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        int number = 3;
        CountDownLatch latch =  new CountDownLatch(number);
        
        for(int i=0;i<3;i++){
            ThreadDemo demo = new ThreadDemo(latch);
            demo.start();
            System.out.println(i);
        }
        latch.await();
        System.out.println("Check it Out");
    }
}

class ThreadDemo extends Thread{
    
    private CountDownLatch latch;
    
    public ThreadDemo(CountDownLatch latch){
        this.latch = latch;
    }
    
    public void run(){
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        latch.countDown();
    }
}

我们首先创建了一个CountDownLatch对象给定一个number将其初始化，需要注意的是当前CountDownLatch对象的值减为0之后，该对象便失去了作用。

同时我们提供了继承自Thread的ThreadDemo类，它包含了一个CountDownLatch对象。当我们创建ThreadDemo对象时，会将CountDowmLatch对象注入其中。

在TreadDemo类的run()方法中，我们执行了两步动作：延迟5秒后将CountDownLatch的计数值减1。

在main函数中，我们利用for循环创建了三个ThreadDemo对象并执行他们的run()方法。添加和不添加latch.await()语句将会得到两种执行结果。

1、添加latch.await()语句

　　执行结果：

　　0

　　1

　　2

　　Check it Out

　　我们会发现0 1 2几乎是同时打印出来的，但是“Check it Out”大概等待了5秒左右的时间后才打印，这说明了其实“Check it Out”是等待前面三个线程执行完countDown()方法之后将latch的值减为0之后才执行的。

2、无latch.await()语句

　　执行结果：

　　0

　　1

　　2

　　Check it Out

　　观察运行结果我们会发现，0 1 2和“Check it Out”几乎是同时出现的，也就是说“Check it Out”并没有等待前面三个线程执行完成之后才执行。

　　CountDowLlatch的用途即是让一组线程先执行，知道countdownlatch对象的计数值到0后，让后续的线程继续执行。

二、join方法实现

 　　事实上，join方法也可以实现同样的效果！代码如下：

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class  Test{
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        int number = 3;
        CountDownLatch latch =  new CountDownLatch(number);
        ThreadDemo thread1 = new ThreadDemo(1);
        ThreadDemo thread2 = new ThreadDemo(2);
        thread1.start();
        thread1.join();
        System.out.println("----");
        thread2.start(); 
        thread2.join();
        System.out.println("main is end!");
        
        
    }
}

class ThreadDemo extends Thread{
    private int number;
    public ThreadDemo(int number){
        this.number = number;
    }
    public void run(){
        System.out.println("Thread"+number+" is running");
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Thread"+number+"is end");
    }
}

运行结果如下：

Thread1 is running

Thread1is end

----

Thread2 is running

Thread2is end

main is end!

可以看到thread1阻塞了thread2，只有当thread1和thread2均执行结束后，main方法才能继续执行。如果想要thread1和thread2同时执行的话，只需要做如下简单的变动。

thread1.start();
thread1.join();
thread2.start(); 
thread2.join();
  
System.out.println("main is end!");

运行结果如下：

Thread1 is running

Thread2 is running

Thread1is end

Thread2is end

main is end!

因此，如果我们需要某些线程等待指定任务执行完毕之后执行，选择join方法也是一种选择；