CountDownLatch的理解和使用
CountDownLatch概念
CountDownLatch是一个同步工具类，用来协调多个线程之间的同步，或者说起到线程之间的通信（而不是用作互斥的作用）。
CountDownLatch能够使一个线程在等待另外一些线程完成各自工作之后，再继续执行。使用一个计数器进行实现。计数器初始值为线程的数量。当每一个线程完成自己任务后，计数器的值就会减一。当计数器的值为0时，表示所有的线程都已经完成一些任务，然后在CountDownLatch上等待的线程就可以恢复执行接下来的任务。
CountDownLatch的用法
CountDownLatch典型用法：1、某一线程在开始运行前等待n个线程执行完毕。将CountDownLatch的计数器初始化为new CountDownLatch(n)，每当一个任务线程执行完毕，就将计数器减1 countdownLatch.countDown()，当计数器的值变为0时，在CountDownLatch上await()的线程就会被唤醒。一个典型应用场景就是启动一个服务时，主线程需要等待多个组件加载完毕，之后再继续执行。
CountDownLatch典型用法：2、实现多个线程开始执行任务的最大并行性。注意是并行性，不是并发，强调的是多个线程在某一时刻同时开始执行。类似于赛跑，将多个线程放到起点，等待发令枪响，然后同时开跑。做法是初始化一个共享的CountDownLatch(1)，将其计算器初始化为1，多个线程在开始执行任务前首先countdownlatch.await()，当主线程调用countDown()时，计数器变为0，多个线程同时被唤醒。
CountDownLatch的不足
CountDownLatch是一次性的，计算器的值只能在构造方法中初始化一次，之后没有任何机制再次对其设置值，当CountDownLatch使用完毕后，它不能再次被使用。
在实时系统中的使用场景
让我们尝试罗列出在java实时系统中CountDownLatch都有哪些使用场景。我所罗列的都是我所能想到的。如果你有别的可能的使用方法，请在留言里列出来，这样会帮助到大家。
1.实现最大的并行性：有时我们想同时启动多个线程，实现最大程度的并行性。例如，我们想测试一个单例类。如果我们创建一个初始计数为1的CountDownLatch，并让所有线程都在这个锁上等待，那么我们可以很轻松地完成测试。我们只需调用 一次countDown()方法就可以让所有的等待线程同时恢复执行。
2.开始执行前等待n个线程完成各自任务：例如应用程序启动类要确保在处理用户请求前，所有N个外部系统已经启动和运行了。
3.死锁检测：一个非常方便的使用场景是，你可以使用n个线程访问共享资源，在每次测试阶段的线程数目是不同的，并尝试产生死
CountDownLatch上手
场景：扫描26家中烟公司的品规信息，保存到redis缓存中
首先是不使用多线程情况下
public void scanSpu() {
log.info("定时扫描中台spu信息开始=================");
long start = System.currentTimeMillis();
// 中烟公司列表(包含工业公司)
List<ListOrgIdAndNameDTO> orgIdAndNameDTOList = orgService.listZYOrgIdAndName(true);
List<Product> productList = new ArrayList<>();
if (CollectionUtils.isNotEmpty(orgIdAndNameDTOList)) {
//这里需要遍历26次
for (ListOrgIdAndNameDTO listOrgIdAndNameDTO : orgIdAndNameDTOList) {
productList.addAll(querySpuList(listOrgIdAndNameDTO));
}
long expireTime = 24 * 60 * 60;
log.info("扫描中台spu信息共计：{}条", productList.size());
redisUtil.del(SpuScheduledTaskConstant.SPU_LIST_REDIS_KEY);
//将productList 放入缓存
redisUtil.set(SpuScheduledTaskConstant.SPU_LIST_REDIS_KEY, productList, expireTime);
}
long end = System.currentTimeMillis();
log.info("定时扫描中台spu信息结束=================耗时：{}s", (end - start) / 1000);
}
执行情况如下：
不使用多线程情况下执行时间是47s。
下面我们使用CountDownLatch试试
public void scanSpu() {
log.info("定时扫描中台spu信息开始=================");
long start = System.currentTimeMillis();
// 中烟公司列表(包含工业公司)
List<ListOrgIdAndNameDTO> orgIdAndNameDTOList = orgService.listZYOrgIdAndName(true);
List<Product> productList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
if (CollectionUtils.isNotEmpty(orgIdAndNameDTOList)) {
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(orgIdAndNameDTOList.size());
//遍历中烟公司
for (ListOrgIdAndNameDTO listOrgIdAndNameDTO : orgIdAndNameDTOList) {
//使用线程池执行
taskExecutor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
productList.addAll(querySpuList(listOrgIdAndNameDTO));
}catch (Exception e) {
log.error(e.getMessage() + ": ",e);
}finally {
//当前线程调用此方法，则计数减一
countDownLatch.countDown();
}
}
});
}
try {
//阻塞当前线程，直到计数器的值为0
countDownLatch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
long expireTime = 24 * 60 * 60;
log.info("扫描中台spu信息共计：{}条", productList.size());
redisUtil.del(SpuScheduledTaskConstant.SPU_LIST_REDIS_KEY);
//将productList 放入缓存
redisUtil.set(SpuScheduledTaskConstant.SPU_LIST_REDIS_KEY, productList, expireTime);
}
long end = System.currentTimeMillis();
log.info("定时扫描中台spu信息结束=================耗时：{}s", (end - start) / 1000);
}
执行情况如下：
只用了14s，时间差不多缩短了三倍
拓展：
public void countDown()
递减锁存器的计数，如果计数到达零，则释放所有等待的线程。如果当前计数大于零，则将计数减少.
public boolean await(long timeout,TimeUnit unit) throws InterruptedException
使当前线程在锁存器倒计数至零之前一直等待，除非线程被中断或超出了指定的等待时间。如果当前计数为零，则此方法立刻返回true值。
如果当前计数大于零，则出于线程调度目的，将禁用当前线程，且在发生以下三种情况之一前，该线程将一直出于休眠状态：
由于调用countDown()方法，计数到达零；或者其他某个线程中断当前线程；或者已超出指定的等待时间。
如果计数到达零，则该方法返回true值。
如果当前线程，在进入此方法时已经设置了该线程的中断状态；或者在等待时被中断，则抛出InterruptedException， 并且清除当前线程的已中断状态。
如果超出了指定的等待时间，则返回值为false。如果该时间小于等于零，则该方法根本不会等待。
参数：
timeout-要等待的最长时间
unit-timeout 参数的时间单位
返回：
如果计数到达零，则返回true；如果在计数到达零之前超过了等待时间，则返回false
抛出：
InterruptedException-如果当前线程在等待时被中断