Java多线程join与CountDownLatch

假如有这样一个场景，程序员小余今天的任务是：实现 3 个需求，修改 3 个 bug，完成这些之后才能下班。可以使用两种方法实现。

1. 使用 join 方法

代码如下：

public class JoinTest {public static void main(String[] args) throws InterruptedException{Thread thread1 = new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {for(int i =1;i<4;i++) {System.out.println( "已实现了第"+i+"需求");
                }
            }
        });
        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {for(int i = 1;i<4;i++) {System.out.println("已修改完第"+i+"个 Bug");
                }
            }
        });
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread1.join();
        thread2.join();
        System.out.println("任务完成，可以下班了");
    }
}

执行了很多次，结果都符合要求，随机选择一次结果如下：

可以看到，程序员小张是实现完需求并且改完 bug 才下班的。如果不调用线程 1 和线程 2 的 join 方法话，就不能保证是完成任务后才下班的。查看 join 方法的实现代码可以看到如下代码：

while (isAlive()) {wait(0);
}

其原理就是不停检查 join 线程是否存活，如果 join 线程存活则让当前线程永远等待。直到线程中止后，线程的 this.notifyAll() 方法才会调用，调用 notifyAll() 方法是在 JVM 里实现的，所以 JDK 里看不到。

2. 使用 CountDownLatch

在 JDK1.5 之后的并发包中提供了 CountDownLatch 也可以实现 join 的功能，它允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。
常用 API 如下：

CountDownLatch(int count) // 实例化一个倒计数器，count 指定计数个数
countDown() // 计数减一
await() // 等待，当计数减到 0 时，所有线程并行执行 

下面使用 CountDownLatch 来实现之前的代码：

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class CountDownLatchTest {static final CountDownLatch c = new CountDownLatch(6);// 构造一个大小的为 6 的计数器
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread thread1 = new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {for(int i =1;i<4;i++) {System.out.println( "已实现了第"+i+"需求");
                    c.countDown();// 执行一次该线程，计数器减 1}
            }
        });
        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {for(int i = 1;i<4;i++) {System.out.println("已修改完第"+i+"个 Bug");
                    c.countDown();// 执行一次该线程，计数器减 1}
            }
        });
        thread1.start();
        thread2.start();
        c.await();// 在此处等待，当计数器减到 0 时，才不会阻塞当前线程，继续往下执行
        System.out.println("任务完成，可以下班了");
    }
}

CountDownLatch 的构造参数接受一个 int 类型的参数作为计数器，如果想 N 个线程完成，就传入 N。当调用 countDown 方法时，N 就会减 1，await 方法会阻塞当前线程，直到 N 变为 0.