Класс CountDownLatch

А CountDownLatch инициализируется заданным количеством. Методы await блокируются, пока текущее количество не достигнет нуля из-за вызовов метода countDown(), после чего все ожидающие потоки освобождаются, и любые последующие вызовы await возвращают значение немедленно. Это однократное явление — количество не может быть сброшено. Если вам нужна версия, которая сбрасывает счётчик, рассмотрите использование CyclicBarrier.

А CountDownLatch — универсальный инструмент синхронизации и может использоваться для ряда целей. А CountDownLatch, инициализированная значением один, служит простым счетчиком «вкл./выкл.» или шлюзом: все потоки, вызывающие await, ожидают у шлюза, пока он не откроется потоком, вызывающим countDown(). А CountDownLatch с начальным значением N может использоваться для того, чтобы один поток ожидал, пока N потоков не завершат некоторое действие или действие было завершено N раз.

Полезное свойство CountDownLatch заключается в том, что потоки, вызывающие countDown , не требуют ожидания, пока счётчик достигнет нуля перед продолжением, он просто не позволяет ни одному потоку пройти за пределами await, пока все потоки не смогут пройти.

Пример использования: Вот пара классов, в которых группа рабочих потоков использует два счетчика обратного отсчета:

• Первый — это стартовый сигнал, который не позволяет ни одному рабочему потоку продолжать, пока драйвер не будет готов к их запуску;
• Второй — это сигнал завершения, который позволяет драйверу ожидать завершения работы всех рабочих потоков.

 
 class Driver { // ...
   void main() throws InterruptedException {
     CountDownLatch startSignal = new CountDownLatch(1);
     CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N);

     for (int i = 0; i < N; ++i) // create and start threads
       new Thread(new Worker(startSignal, doneSignal)).start();

     doSomethingElse();            // don't let run yet
     startSignal.countDown();      // let all threads proceed
     doSomethingElse();
     doneSignal.await();           // wait for all to finish
   }
 }

 class Worker implements Runnable {
   private final CountDownLatch startSignal;
   private final CountDownLatch doneSignal;
   Worker(CountDownLatch startSignal, CountDownLatch doneSignal) {
     this.startSignal = startSignal;
     this.doneSignal = doneSignal;
   }
   public void run() {
     try {
       startSignal.await();
       doWork();
       doneSignal.countDown();
     } catch (InterruptedException ex) {} // return;
   }

   void doWork() { ... }
 }

Другим типичным применением было бы разбиение задачи на N частей, описание каждой части с помощью Runnable, который выполняет эту часть и уменьшает счётчик обратного отсчета, и помещение всех Runnable в Executor. Когда все подзадачи завершены, координирующий поток сможет пройти через await. (Если потокам необходимо многократно уменьшать счётчик таким образом, используйте CyclicBarrier.)

 
 class Driver2 { // ...
   void main() throws InterruptedException {
     CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N);
     Executor e = ...;

     for (int i = 0; i < N; ++i) // create and start threads
       e.execute(new WorkerRunnable(doneSignal, i));

     doneSignal.await();           // wait for all to finish
   }
 }

 class WorkerRunnable implements Runnable {
   private final CountDownLatch doneSignal;
   private final int i;
   WorkerRunnable(CountDownLatch doneSignal, int i) {
     this.doneSignal = doneSignal;
     this.i = i;
   }
   public void run() {
     doWork();
     doneSignal.countDown();
   }

   void doWork() { ... }
 }

Эффекты согласованности памяти: до тех пор, пока счётчик не достигнет нуля, действия в потоке до вызова countDown() происходят-до действий, следующих за успешным возвращением из соответствующего await() в другом потоке.