CountDownLatch和CyclicBarrier

CyclicBarrier 和 CountDownLatch 都可以用来让一组线程等待其它线程。与 CyclicBarrier 不同的是，CountdownLatch 不能重新使用

CountDownLatch

• 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。
• 一个线程(或者多个)， 等待另外N个线程完成某个事情之后才能执行

简单使用

import java.util.concurrent.*;
/**
 * Created by chengkang
 * 2018/5/26 下午2:38
 */
class Demo implements Runnable{
    String name;
    CountDownLatch countDownLatch;
    public Demo(String name, CountDownLatch countDownLatch){
        this.name = name;
        this.countDownLatch = countDownLatch;
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(this.name+"---开始运行");
        try {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println(this.name+"---运行结束");
            countDownLatch.countDown();
        } catch(InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(2);
        ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
        pool.execute(new Demo("XXQ", countDownLatch));
        pool.execute(new Demo("CK", countDownLatch));
        System.out.println("main线程执行中......");
        try {
            countDownLatch.await();
        } catch(InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("main线程继续......");
        pool.shutdown();
    }
}

    output:
            XXQ---开始运行
            CK---开始运行
            main线程执行中......
            XXQ---运行结束
            CK---运行结束
            main线程继续......

代码分析：

• 当主线程把“XXQ”和“CK”两个线程都提交后，主线程调用countDownLatch.await()方法将自己阻塞
• 当其他线程调用countDownLatch.countDown()达到约定次数后，主线程才能被唤醒继续

CountDownLatch的使用场景：

• 在一些应用场合中，需要等待某个条件达到要求后才能做后面的事情；
• 同时当线程都完成后也会触发事件，以便进行后面的操作。

CountDownLatch最重要的方法是countDown()和await()，前者主要是倒数一次，后者是等待倒数到0，如果没有到达0，就只有阻塞等待了。

CyclicBarrier

• 假设有一个场景，每个线程代表一个跑步的运动员，当运动员都准备好之后，才一起出发，只要有一个运动员还没有准备好，所有线程就一起等待。

定义

• CyclicBarrier 的字面意思是可循环使用（Cyclic）的屏障（Barrier）。
• 它要做的事情是，让一组线程到达一个屏障（也可以叫同步点）时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障时，屏障才会开门，所有被屏障拦截的线程才会继续干活。
• CyclicBarrier默认的构造方法是CyclicBarrier(int parties)，其参数表示屏障拦截的线程数量，每个线程调用await方法告诉CyclicBarrier我已经到达了屏障，然后当前线程被阻塞。

简单使用

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * Created by chengkang
 * 2018/8/18 下午8:11
 */
public class CyclicBarrierDemo {
    public static void main(String[] args) {
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(3);
        ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
        try{
            pool.execute(new TRunnable("XXQ", cyclicBarrier));
            pool.execute(new TRunnable("CK", cyclicBarrier));
            pool.execute(new TRunnable("XCK", cyclicBarrier));
        }finally {
            pool.shutdown();
        }
    }
    static class TRunnable implements Runnable{

        String name;
        CyclicBarrier cyclicBarrier;

        public TRunnable(String name, CyclicBarrier cyclicBarrier){
            this.name = name;
            this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(100* new Random().nextInt(100));
                System.out.println(this.name+"已经准备好了.....");
                cyclicBarrier.await();
            } catch(InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch(BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(this.name+"出发！！！");
        }
    }
}

output:
        CK已经准备好了.....
        XXQ已经准备好了.....
        XCK已经准备好了.....
        XCK出发！！！
        CK出发！！！
        XXQ出发！！！

CyclicBarrier 分析结果

• 上述程序我们创建了一个线程池，这个线程池中有三个线程，每个线程都传递了一个相同的CyclicBarrier对象和运动员的名字
• 我们TRunnable类中的run方法使每一个进来的运动员都休眠0.1-10秒的时间，然后调用await()方法，就是说每个线程进来都需要进行等待，直到所有的CyclicBarrier 都处于准备好了的状态，所有线程才能统一开始执行！

CyclicBarrier 使用场景

• CyclicBarrier可以用于多线程计算数据，最后合并计算结果的应用场景。
• 比如我们用一个Excel保存了用户所有银行流水，每个Sheet保存一个帐户近一年的每笔银行流水，现在需要统计用户的日均银行流水，先用多线程处理每个sheet里的银行流水，都执行完之后，得到每个sheet的日均银行流水，最后，再用barrierAction用这些线程的计算结果，计算出整个Excel的日均银行流水。

CyclicBarrier和CountDownLatch的区别

1. CountDownLatch简单的说就是一个线程等待，直到他所等待的其他线程都执行完成并且调用countDown()方法发出通知后，当前线程才可以继续执行。
2. cyclicBarrier是所有线程都进行等待，直到所有线程都准备好进入await()方法之后，所有线程同时开始执行！
3. CountDownLatch的计数器只能使用一次。而CyclicBarrier的计数器可以使用reset() 方法重置。所以CyclicBarrier能处理更为复杂的业务场景，比如如果计算发生错误，可以重置计数器，并让线程们重新执行一次。
4. CyclicBarrier还提供其他有用的方法，比如getNumberWaiting方法可以获得CyclicBarrier阻塞的线程数量。isBroken方法用来知道阻塞的线程是否被中断。如果被中断返回true，否则返回false。