Java并发API提供CountDownLatch类，允许一个或多个线程等待直到一组操作形成。此类初始化时包含一个整型数字，用来记录线程将要等待的操作数量。当线程想要等待这些操作的执行时，使用await()方法，设置线程进入休眠直到操作完成。当其中一个操作完成时，使用countDown()方法减少CountDownLatch类的内置计数器值。当计数器值降到0时，类唤醒所有在await()方法中休眠的线程。
在本节中，学习使用CountDownLatch类实现视频会议系统。此系统需要等待所有参会者到场方可开始。
准备工作
本范例通过Eclipse开发工具实现。如果使用诸如NetBeans的开发工具，打开并创建一个新的Java项目。
实现过程
通过如下步骤完成范例：
-
创建名为Videoconference的类，实现Runnable接口。这个类将实现视频会议系统：
public class Videoconference implements Runnable{ -
定义名为controller的CountDownLatch对象：
private final CountDownLatch controller; -
实现类构造函数，初始化CountDownLatch属性。Videoconference类接收参会者数量为参数，等待人员到场：
public Videoconference(int number) { controller = new CountDownLatch(number); } -
实现arrive()方法，每当一个参会人员到场时调用此方法。接收参数时名为name的字符串类型：
public void arrive(String name) { -
首先，包含接收的参数信息输出到控制台中：
System.out.printf("%s has arrived.\n", name); -
然后，调用CountDownLatch对象的countDown()方法：
controller.countDown(); -
最后，输出未到场参会人员的数量信息到控制台中，使用CountDownLatch对象的getCount()方法：
System.out.printf("VideoConference: Wait for %d participants.\n", controller.getCount()); -
接下来，实现视频会议系统的主方法，Runnable接口中必须有的run()方法：
@Override public void run() { -
首先，使用getCount()方法输出计划参加视频会议的人数信息到控制台中：
System.out.printf("VideoConference : Initialization : %d participants.\n", controller.getCount()); -
然后，使用await()方法等待所有参会者，因为此方法会抛出InterruptedException异常，需要代码进行处理：
try { controller.await(); -
最后，输出信息表明所有的参会者已到达：
System.out.printf("VideoConference : All the participants have come.\n"); System.out.printf("VideoConference : Let's start...\n"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } -
然后，创建Participant类实现其Runnable接口，此类代表视频会议中的每个参会者：
public class Participant implements Runnable{ -
定义名为conference的私有Videoconference属性：
private Videoconference conference; -
定义名为name的私有字符串属性：
private String name; -
实现类构造函数，初始化这两个属性：
public Participant(Videoconference conference, String name){ this.conference = conference; this.name = name; } -
实现参会者的run()方法：
@Override public void run() { -
首先，是指线程随机休眠一段时间：
long duration = (long) (Math.random() * 10); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(duration); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } -
然后，使用Videoconference属性的arrive()方法指明此参会者到达：
conference.arrive(name); -
最后，实现范例的主类，创建一个包含main()方法的Main类：
public class Main { public static void main(String[] args) { -
接下来，创建名为conference的Videoconference属性，等待10位参会者：
Videoconference conference = new Videoconference(10); -
创建Videoconference属性的线程，开始执行：
Thread threadConference = new Thread(conference); threadConference.start(); -
创建10个Participant对象，用Thread对象分别运行它们，然后启动所有线程：
for(int i = 0 ; i < 10 ; i ++) { Participant p = new Participant(conference, "Participant" + i); Thread t = new Thread(p); t.start(); }
工作原理
CountDownLatch类包括三个基础要素：
- 初始值：确定CountDownLatch对象等待多少事件
- await()方法，被等待所有事件结束的线程调用
- countDown()方法，在事件结束执行的时候，被事件调用
当创建CountDownLatch对象时，它使用构造函数的参数初始化一个内置计数器。每次线程调用countDown()方法，CountDownLatch对象的内置计数器值减1。当计数器值等于0时，CountDownLatch对象唤醒所有等待await()方法的线程。
没有方法能够再次初始化或更改CountDownLatch对象的内置计数器值。一旦计数器被初始化，唯一能够修改其值的方法就是之前讲解的countDown()方法。当值等于0时，await()方法的所有调用立即返回，所有后续的countDown()调用均失效。
但是，与其它同步方法有一些不同，如下所示：
- CountDownLatch机制不保护共享资源或者临界区。它用来同步需要执行各种任务的一个或多个线程。
- 它只确认一点，如前所述，一旦CountDownLatch的计数器值为0，所有的方法调用均失效。如果想再次进行相同的同步操作，只能创建一个新的对象。
下图显示本范例在控制台输出的执行信息：
可以看到参会者如何到达，并且一旦内置计数器值为0，CountDownLatch对象唤醒Videoconference对象，输出表明视频会议可以开始的信息。
扩展学习
以下是CountDownLatch类中await()方法的另一种形式：
- await(long time, TimeUnit unit)：在这个方法中，线程将持续休眠直到它被中断， 也就是说，或者CountDownLatch的内置计数器值变成0，或者已过指定的时间。TimeUnit是一个枚举类型的类，包含如下常量：DAYS、HOURS、MICROSECONDS、MILLISECONDS、MINUTES、NANOSECONDS、和SECONDS。