1. 闭锁CountDownLatch

闭锁CountDownLatch用于线程间的同步，它可以使得一个或者多个线程等待其它线程中的某些操作完成。它有一个int类型的属性count，当某个线程调用CountDownLatch对象的await方法时，将会阻塞，直到count的值变成0；count值可以通过它的countDown的方法进行减1。 count的值在构造方法中进行指定。

注意count的值不可以重设，因此当count的值变成0后，CountDownLatch就不再起作用了，此时再调用它的await方法将会直接返回。也就是说，对它的重复使用是没有任何意义的。

它可以使用在以下场景：

当count的值为1时，可以作为一个开关，所有调用它的await方法的线程都一起等待，直到开关被某个其它线程打开；

当count的值为n时，可以使得一个或者多个线程等待其它n个线程完成了某些处理，或者某个线程执行了n次某项操作；

典型的用法如：将一个计算过程细分成n个子计算，主线程调用CountDownLatch的await方法等待子任务计算完成；而n个子线程处理每个子任务；当每个子任务执行完成后调用countDown方法。这样子任务计算完成时主线程就可以继续往下执行了。

注意：CountDownLatch本身是线程安全的，因此对它的方法的调用不需要再使用其它的同步机制。

1.1 示例

假设要主线程要等待其它一组线程执行完某个操作再继续执行，可以使用以下方式：

直接运行，执行结果如下：

可以看到：主线程调用latch.await方法后即等待；当所有被提交的Work作业执行完latch.countDown后，主线程继续执行，而不用等到所有子线程全部完成。

如果将latch.countDown()方法放在每个子线程的最后，那么就意味着主线程需要等待所有子线程执行完成了。这个时候就与线程池中使用Future中的get方法类似。

因此，在线程间的协作上，CountDownLatch可以进行更加精细的控制：某个线程可以依赖于其它线程执行部分后马上执行，而不用等待依赖的线程全部执行完成后再执行！

1.2 CountDownLatch方法说明

闭锁主要包含以下方法：

a. await() throws InterruptedException

如果count的值为0，那么该方法将直接返回;否则当前线程将会阻塞直到闭锁的count值变成0或者当前线程被中断。

b. boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException

如果count的值为0，那么该方法直接返回，否则将会阻塞直到闭锁的count变成0或者当前线程被中断或者超时时间到；当count变成0时返回True；否则如果超时时间到且未变成0则返回False。

c. countDown()

如果当前值已经是0则不会做任何事情； 否则将count的值减1；如果新值变成0的时候将会唤醒所有等待的线程；

d. long getCount()

返回当前的count值。

2.栅栏CyclicBarrier

栅栏是一种多线程之间的同步机制，它允许多个线程等待彼此直到每个线程都到达某个位置。它的名称中含有cyclic是因为它可以重复使用。

如：有一张门有N把钥匙，需要N把钥匙组合到一起才能开门，大家商量好同时从不同地方向那张门赶去，先到的人必须要等待所有人都到达后才能打开门并进入。

2.1 使用示例

执行结果：

从结果中可以看出：直到三个线程都打印了第一条消息后，所有线程才继续执行。

注意：通过构造函数，可以传入需要等待的参与者个数。如果调用await的线程达到参与者个数，那么所有的参与者都会继续往下执行；即使参与者个数大于指定的个数。

2.2CyclicBarrier的使用

主要是await与reset方法

a. await

阻塞当前线程，直到等待所有的参与者线程都调用了这个方法。当被中断时抛出对应异常。它也可以指定超时时间，在超时时间到后直接返回。

b. reset

重置栅栏到初始化状态，使得它可以继续被使用。

3.栅栏与闭锁的区别

经过以上分析，栅栏与闭锁主要有以下区别：

闭锁不可以重复使用，而栅栏提供了reset方法，可以重复使用。

使用场景上：闭锁主要使用在一个或者多个线程等待某个条件的发生，这个条件一般是由其它非等待线程来进行更新；而栅栏多个线程等待的条件就是这些线程都运行到某个位置，而不能由这些线程以外的其它线程来进行控制。

注意实际上除了重复使用外，闭锁也可以使用在栅栏的场景中，每个线程在调用闭锁的await方法前都先调用countDown()，那与直接调用栅栏的await方法可以达到同样的效果。