面试官：讲一讲你理解的CountDownLatch 和 CyclicBarrier

前言

CountDownLatch 和 CyclicBarrier 这两个东西，面试必问，倒也不难，反正大家都是背的，面试官也知道你是背的，你也知道面试官知道你是背的，面试官也知道你知道面试官知道你是背的.......

无限套娃

CountDownLatch

CountDownLatch，闭锁，是一个同步工具类,用来协调多个线程之间的同步。

主要有两个方法，当一个或者多个线程调用 await 方法时，调用线程会被阻塞，其他线程调用 countDown 方法计数器 - 1，当计数器的值变为0时，调用 await 方法被阻塞的线程会被唤醒，继续执行

在完成一组计算时，允许一个线程或者多个一直等待，直到其他线程全部完成。

例子：将一个六人的队伍集合带回，必须人齐了才能带回

如果不使用闭锁的话：

csharp 复制代码

public class CountDownLatchTest {

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            new Thread(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "到了");
            }).start();
        }

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "六人队伍齐了");
    }

}

输出结果：

css 复制代码

Thread-0到了
Thread-4到了
Thread-3到了
Thread-2到了
Thread-1到了
main六人队伍齐了
Thread-5到了

很显然，线程是竞争执行的，不一定哪个块，无法保证主线程最后执行。

我们加上 CountDownLatch

scss 复制代码

    public static void main(String[] args) {
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(6);
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            new Thread(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "到了");
                countDownLatch.countDown();
            }).start();
        }

        try {
            countDownLatch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "六人队伍齐了");
    }

输出结果：

css 复制代码

Thread-0到了
Thread-2到了
Thread-3到了
Thread-5到了
Thread-1到了
Thread-4到了
main六人队伍齐了

CyclicBarrier

CyclicBarrier，循环屏障，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点。好比到了某个条件之后，所有线程一起执行

例子：还是6个人去干饭，人齐了去干饭，人齐之后下达命令，然后大家干饭

csharp 复制代码

public class CyclicBarrierTest {
    public static void main(String[] args) {
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(6, () -> {
            System.out.println("人齐了，下达干饭命令，出发干饭！");
        });
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            int finalI = i;
            new Thread(() -> {
                System.out.println("老"+ finalI +"来到");
                try {
                    cyclicBarrier.await();
                    System.out.println("老"+ finalI +"干饭");
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                } catch (BrokenBarrierException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }).start();
        }

    }
}

输出结果：

老0来到
老3来到
老2来到
老1来到
老4来到
老5来到
人齐了，下达干饭命令，出发干饭！
老5干饭
老0干饭
老3干饭
老2干饭
老4干饭
老1干饭

可以看到等人齐了之后，输出干饭命令，然后各个线程再去执行剩下的代码

区别和联系

可以看一下 CountDownLatch 的代码

csharp 复制代码

public class CountDownLatchTest {

    public static void main(String[] args) {
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(6);
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            new Thread(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "到了");
                countDownLatch.countDown();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "到了之后出发");
            }).start();
        }

        try {
            countDownLatch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "六人队伍齐了");
    }

}

输出结果：

css 复制代码

Thread-3到了
Thread-0到了
Thread-0到了之后出发
Thread-5到了
Thread-5到了之后出发
Thread-2到了
Thread-2到了之后出发
Thread-4到了
Thread-4到了之后出发
Thread-3到了之后出发
Thread-1到了
Thread-1到了之后出发
main六人队伍齐了

可以看到使用 CountDownLatch ，调用 countDown（）方法之后，之后的代码仍会继续执行，CountDownLatch 只能保证一个线程或几个线程最后执行，其他调用countDown（）方法的线程早就执行结束了。

而 CyclicBarrier 的 await() 方法会阻塞，等所有线程执行结束后，所有调用 await() 线程会一起执行。

相同点：

CountDownLatch 和 CyclicBarrier 都具有await()方法，执行此方法都会阻塞当前线程，当达到某种条件才能继续执行

不同点：

CountDownLatch 是一次性的，CyclicBarrier 是可循环利用的
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，能够处理更为复杂的场景
CountDownLatch一般用于某个线程A等待若干个其他线程执行完任务之后，它才执行；而CyclicBarrier一般用于一组线程互相等待至某个状态，然后这一组线程再同时执行；
CountDownLatch强调一个线程等多个线程完成某件事情。CyclicBarrier是多个线程互等，等大家都完成，再携手共进

总结和提高

CountDownLatch与CyclicBarrier都是用于控制并发的工具类，都可以理解成维护的就是一个计数器，可以用来控制线程的执行。