CountDownLatch

Countdownlatch是一個同步工具類；用來協調多個線程之間的同步；

這個工具通常用來控制線程等待；它可以讓某一個線程等待知道倒計時結束，在開始執行；

CountDownLatch的兩種用法：

1. 某一線程在開始運行前等待n個線程執行完畢；將CountDownLatch的計數器初始化為n：new CountDownLatch(n);每當一個任務線程執行完畢，就將計數器減1，CountDownLatch.Countdown；當計數器的值變為0時；在CountDownLatch上await()的線程就會被喚醒。一個典型應用場景就是啟動一個服務時，主線程需要等待多個組件加載完畢；

2. 實現多個線程開始執行任務的最大並行性；註意是並行性；而不是並發性；強調的是多個線程在某一時刻同時執行，類似於賽跑；將多個線程放到起點；等待發令槍響；然後同時開跑；做法是初始化一個共享的CountDownLatch對象；將其計數器初始化為1：new CountdownLatch（1）；多個線程在開始執行任務前首先CountDownLatch.await（）,當主線程調用countdownl時，計數器變為0；多個線程同時被喚醒；

package com.practice.test;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
 
import java.util.concurrent.Executors;

public class CountDownLatchExample1 {
    public static final int threadCount = 550;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ExecutorService threadpool = Executors.newFixedThreadPool(300);
        final CountDownLatch cl = new
 
 CountDownLatch(threadCount);
        for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
            final int threadnum = i;
            threadpool.execute(() -> {
                try {
                    test(threadnum);
                } catch (InterruptedException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    cl.countDown();
                }
            });
        }
        cl.await();
        threadpool.shutdown();
        System.out.println("finish");
    }

    public static void test(int threadnum) throws InterruptedException {
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("threadnum" + threadnum);
        Thread.sleep(1000);
    }

}

3. Countdownlatch的不足

Countdownlatch是一次性的，計數器的值只能在構造方法中初始化一次，之後沒有任何機制再次對其設置值，當CountDownLatch使用完畢後，他不能再次被使用

CyclicBarrier

CyclicBarrier和CountDownLatch非常類似，他也可以實現線程間的技術等待，但是它的功能比CountDownLatch更加強大和復雜。主要應用場景和CountDownLatch類似

CyclicBarrier的字面意思是可循環使用的屏障，它要做的事情是，讓一組線程到達一個屏障時被阻塞，直到最後一個線程到達屏障時，屏障才會開門，所有被屏障攔截的線程才會繼續幹活。CyclicBarrier默認的構造方法時CyclicBarrier（int parties），其參數表示屏障攔截的線程數量，每個線程調用await方法告訴CyclicBarrier我已經到達了屏障。然後當前線程被阻塞；

package com.practice.test;

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class CyclicBarrierExample2 {
    private static final int threadcount = 550;
    private static final CyclicBarrier cyb = new CyclicBarrier(5);

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ExecutorService threadpool = Executors.newFixedThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < threadcount; i++) {
            final int num = i;
            Thread.sleep(1000);
            threadpool.execute(() -> {
                try {
                    try {
                        test(num);
                    } catch (TimeoutException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                } catch (BrokenBarrierException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }

            });
        }
        threadpool.shutdown();
    }

    public static void test(int threadnum) throws InterruptedException, BrokenBarrierException, TimeoutException {
        System.out.println("threadnum" + threadnum + "is ready");
        try {
        cyb.await(2000, TimeUnit.MILLISECONDS);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("CyclicBarrier");
        }
        System.out.println("threadnum" + threadnum + "isFinish");
    }
}

CyclicBarrier的應用場景

CyclicBarrier可以用於多線程計算數據，最後合並結果的應用場景。比如我們用一個Excel保存了用戶所有銀行流水，每個Sheet保存每一個賬戶近一年的每一筆銀行流水，現在需要統計用戶的日均銀行流水，先用多線程處理每個sheet裏的銀行流水，都執行完之後，得到每個sheet的日均銀行流水，最後，使用barrierAction用這些線程的計算結果，計算出整個Excel的日均銀行流水；

CyclicBarrier（int parties，Runnable BarrierAction），在線程到達屏障時，優先執行BarrierAction，方便處理更復雜的業務場景；

package com.practice.test;

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierTest {
    public static void main(String[] args) {
        CyclicBarrier cyl = new CyclicBarrier(5, () -> {
            System.out.println("線程組執行結束");

        });
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            new Thread(new Readnum(i, cyl)).start();
        }
    }

    static class Readnum implements Runnable {
        private int id;
        private CyclicBarrier cdl;

        public Readnum(int id, CyclicBarrier cdl) {
            super();
            this.id = id;
            this.cdl = cdl;
        }

        @Override
        public void run() {
            synchronized (this) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "id");
                try {
                    cdl.await();
                } catch (Exception e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + id + "結束了");

            }
        }
    }
}

CyclicBarrier和CountDownLatch的區別

CountDownLatch是計數器，只能使用一次，而CyclicBarrier的計數器提供reset功能，可以多次使用，

JavaDoc中的定義：

CountDownLatch：一個或者多個線程，等待其他線程完成某件事情之後，等待其他多個線程完成某件事情之後才能執行；

CyclicBarrier：多個線程互相等待，直到到達同一個同步點，再繼續一起執行；

對於CountDownLatch來說，重點是一個線程（多個線程）等待”,而其他的N個線程在完成”某件事情“之後，可以終止，也可以等待，而對於CyclicBarrier，重點是多個線程，在任意一個線程沒有完成，所有的線程都必須等待；

CountDownLatch是計數器，線程完成一個記錄一個，只不過計數不是遞增而是遞減，而CyclicBarrier更像是一個閥門，需要所有線程都要到達，閥門才能打開，然後繼續執行；

文章參考自：

https://github.com/Snailclimb

https://blog.csdn.net/tolcf/article/details/50925145?utm_source=blogxgwz0

CyclicBarrier和CountDownLatch的區別