歡迎來到《並發王者課》，本文是該系列文章中的第20篇。
在上一篇文章中，我們介紹了Condition的用法。在本文中，將為你介紹CountDownLatch的用法。CountDownLatch是JUC中的一款常用工具類，當你在編寫多線程代碼時，如果你需要協調多個線程的開始和結束動作時，它可能會是你的不錯選擇。
一、CountDownLatch適用的兩個典型應用場景
場景1. 協調子線程結束動作：等待所有子線程運行結束
對於資深的王者來說，下面這幅圖一定再熟悉不過了。在王者開局匹配隊友時，所有的玩家都必須進行確認操作，只有全部確認后才可以進入游戲，否則將進行重新匹配。如果我們把各玩家看作是子線程的話，那么就需要各子線程完成確認動作，游戲才能繼續。其實，此類場景不止於王者，在生活中類似的場景還有很多。比如，所有乘客登機后飛機才能關艙門，除非超時后他們拋棄了你。
對於上圖所示的玩家確認界面，如果用多線程模擬的話，那么它應該是下面的樣子：
主線程創建了5個子線程，各子任務執行確認動作，期間主線程進入等待狀態，直到各子線程的任務均已經完成，主線程恢復繼續執行，也就是游戲繼續。而如果其中某個玩家超時未執行確認的話，那么主線程將結束本次匹配，重新開始新一輪的匹配。
這個場景，就是CountDownLatch適用的第一個經典場景。
場景2. 協調子線程開始動作：統一各線程動作開始的時機
這個場景的例子也十分常見。比如，田徑場上，各選手各就各位等待發令槍。在發令槍響之前，選手只能原地就位，否則就是違規。如果從多線程的角度看，這恰似你創建了一些多線程，但是你需要統一管理它們的任務開始時間。因為，如果你不對此做干預的話，線程調用start(）之后的具體時間是不確定的，這個知識點我們早在青銅系列文章中就已經講過。
在王者中也有類似的場景，游戲開始時，各玩家的初始狀態必須一致。總不能，你剛降生，對方已經打到你家門口了。
上述的兩個場景的問題，正是CountDownLatch所要解決的問題。理解了這兩個問題，你也就理解了CountDownLatch存在的價值。
二、Java中的CountDownLatch設計
JUC中CountDownLatch的實現，是以類的形式存在，而不是接口，你可以直接拿過來使用。並且，它的實現還很簡單。在數據結構上，CountDownLatch基於一個同步器實現，你可以看它的final Sync sync變量。
而在構造函數上，CountDownLatch有且只有CountDownLatch(int count)一個構造器，並且你需要指定數量，並且你不得在中途修改它，這點務必牢記！
核心函數
await()：等待latch降為0；boolean await(long timeout, TimeUnit unit)：等待latch降為0，但是可以設置超時時間。比如有玩家超時未確認，那就重新匹配，總不能為了某個玩家等到天荒地老吧。countDown()：latch數量減1；getCount()：獲取當前的latch數量。
從CountDownLatch的方法上看，還是比較簡單易懂的，重點要理解await()和countDown().
三、CountDownLatch如何解決場景問題
接下來，我們將第一小節的兩個場景問題用代碼實現一遍，讓你對CountDownLatch的用法有個直觀的理解。
場景1. CountDownLatch實現對各子線程的等待
創建大喬、蘭陵王、安其拉、哪吒和鎧等五個玩家，主線程必須在他們都完成確認后，才可以繼續運行。
在這段代碼中，new CountDownLatch(5)用戶創建初始的latch數量，各玩家通過countDownLatch.countDown()完成狀態確認。
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5);
Thread 大喬 = new Thread(countDownLatch::countDown);
Thread 蘭陵王 = new Thread(countDownLatch::countDown);
Thread 安其拉 = new Thread(countDownLatch::countDown);
Thread 哪吒 = new Thread(countDownLatch::countDown);
Thread 鎧 = new Thread(() -> {
try {
// 稍等，上個衛生間，馬上到...
Thread.sleep(1500);
countDownLatch.countDown();
} catch (InterruptedException ignored) {}
});
大喬.start();
蘭陵王.start();
安其拉.start();
哪吒.start();
鎧.start();
countDownLatch.await();
System.out.println("所有玩家已經就位！");
}
場景2. CountDownLatch實現對多線程的統一管理
在這個場景中，我們仍然用五個線程代表大喬、蘭陵王、安其拉、哪吒和鎧等五個玩家。需要注意的是，各玩家雖然都調用了start()線程，但是它們在運行時都在等待countDownLatch的信號，在信號未收到前，它們不會往下執行。
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);
Thread 大喬 = new Thread(() -> waitToFight(countDownLatch));
Thread 蘭陵王 = new Thread(() -> waitToFight(countDownLatch));
Thread 安其拉 = new Thread(() -> waitToFight(countDownLatch));
Thread 哪吒 = new Thread(() -> waitToFight(countDownLatch));
Thread 鎧 = new Thread(() -> waitToFight(countDownLatch));
大喬.start();
蘭陵王.start();
安其拉.start();
哪吒.start();
鎧.start();
Thread.sleep(1000);
countDownLatch.countDown();
System.out.println("敵方還有5秒達到戰場，全軍出擊！");
}
private static void waitToFight(CountDownLatch countDownLatch) {
try {
countDownLatch.await(); // 在此等待信號再繼續
System.out.println("收到，發起進攻！");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
運行結果如下，各玩家在收到出擊信號發起了進攻：
敵方還有5秒達到戰場，全軍出擊！
收到，發起進攻！
收到，發起進攻！
收到，發起進攻！
收到，發起進攻！
收到，發起進攻！
Process finished with exit code 0
小結
以上就是關於CountDownLatch的全部內容。總體上，CountDownLatch比較簡單且易於理解。在學習時，先了解其設計意圖，再寫個Demo基本就能流暢掌握。
正文到此結束，恭喜你又上了一顆星✨
夫子的試煉
- 編寫代碼體驗CountDownLatch用法。
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