CountDownLatch、CyclicBarrier、Callable、Future 都位于java.util.concurrent包下，其中CountDownLatch和CyclicBarrier属于该包中的tools分支，Callable和Future属于该包中的executer分支。
CountDownLatch类位于java.util.concurrent包下，利用它可以实现类似计数器的功能。比如有一个任务A，它要等待其他4个任务执行完毕之后才能执行，此时就可以利用CountDownLatch来实现这种功能了。
CountDownLatch类只提供了一个构造器：
1 public CountDownLatch(int count) { }; //参数count为计数值
然后下面这3个方法是CountDownLatch类中最重要的方法：
1 public void await() throws InterruptedException { }; //调用await()方法的线程会被挂起，它会等待直到count值为0才继续执行 2 public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { }; //和await()类似，只不过等待一定的时间后count值还没变为0的话就会继续执行 3 public void countDown() { }; //将count值减1
例子：假如有Thread1、Thread2、Thread3、Thread4四条线程分别统计C、D、E、F四个盘的大小，所有线程都统计完毕交给Thread5线程去做汇总，实现代码如下：
1 public class CountDownLatchTest { 2 private static CountDownLatch count = new CountDownLatch(4); 3 private static ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(6); 4 public static void main(String args[]) throws InterruptedException { 5 for (int i = 0; i < 4; i++) { 6 service.execute(() -> { 7 // 模拟任务耗时 8 try { 9 int timer = new Random().nextInt(5); 10 TimeUnit.SECONDS.sleep(timer); 11 System.out.printf("%s时完成磁盘的统计任务,耗费%d秒.\n", new Date().toString(), timer); 12 // 任务完成之后,计数器减一 13 count.countDown(); 14 } catch (InterruptedException e) { 15 e.printStackTrace(); 16 } 17 }); 18 } 19 // 主线程一直被阻塞,知道count的计数器被设置为0 20 count.await(); 21 System.out.printf("%s时全部任务都完成,执行合并计算.\n", new Date().toString()); 22 service.shutdown(); 23 } 24 }
当问题已经分解为许多部分，每个线程都被分配一部分计算时，CountdownLatch 非常有用。在工作线程结束时，它们将减少计数，协调线程可以在闩锁处等待当前这一批计算结束，然后继续移至下一批计算。
相反地，具有计数 1 的 CountdownLatch 类可以用作"启动大门"，来立即启动一组线程；工作线程可以在闩锁处等待，协调线程减少计数，从而立即释放所有工作线程。下例使用两个 CountdownLatche。一个作为启动大门，一个在所有工作线程结束时释放线程。
字面意思回环栅栏，通过它可以实现让一组线程等待至某个状态之后再全部同时执行。叫做回环是因为当所有等待线程都被释放以后，CyclicBarrier可以被重用。我们暂且把这个状态就叫做barrier，当调用await()方法之后，线程就处于barrier了。
CyclicBarrier类位于java.util.concurrent包下，CyclicBarrier提供2个构造器：
1 public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) { 2 3 } 4 5 public CyclicBarrier(int parties) { 6 7 }
参数parties指让多少个线程或者任务等待至barrier状态；参数barrierAction为当这些线程都达到barrier状态时会执行的内容。
然后CyclicBarrier中最重要的方法就是await方法，它有2个重载版本：
1 public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException { }; 2 public int await(long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException,BrokenBarrierException,TimeoutException { };
第一个版本比较常用，用来挂起当前线程，直至所有线程都到达barrier状态再同时执行后续任务；
第二个版本是让这些线程等待至一定的时间，如果还有线程没有到达barrier状态就直接让到达barrier的线程执行后续任务。
例子：假若有若干个线程都要进行写数据操作，并且只有所有线程都完成写数据操作之后，这些线程才能继续做后面的事情，实现代码如下：
1 public class Test { 2 public static void main(String[] args) { 3 int N = 4; 4 CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(N); 5 for(int i=0;i<N;i++) 6 new Writer(barrier).start(); 7 } 8 static class Writer extends Thread{ 9 private CyclicBarrier cyclicBarrier; 10 public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier) { 11 this.cyclicBarrier = cyclicBarrier; 12 } 13 14 @Override 15 public void run() { 16 System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据..."); 17 try { 18 Thread.sleep(5000); //以睡眠来模拟写入数据操作 19 System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕，等待其他线程写入完毕"); 20 cyclicBarrier.await(); 21 } catch (InterruptedException e) { 22 e.printStackTrace(); 23 }catch(BrokenBarrierException e){ 24 e.printStackTrace(); 25 } 26 System.out.println("所有线程写入完毕，继续处理其他任务..."); 27 } 28 } 29 }
执行结果：
线程Thread-0正在写入数据... 线程Thread-3正在写入数据... 线程Thread-2正在写入数据... 线程Thread-1正在写入数据... 线程Thread-2写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 线程Thread-0写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 线程Thread-3写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 线程Thread-1写入数据完毕，等待其他线程写入完毕 所有线程写入完毕，继续处理其他任务... 所有线程写入完毕，继续处理其他任务... 所有线程写入完毕，继续处理其他任务... 所有线程写入完毕，继续处理其他任务...
从上面输出结果可以看出，每个写入线程执行完写数据操作之后，就在等待其他线程写入操作完毕。当所有线程线程写入操作完毕之后，所有线程就继续进行后续的操作了。更多的其他相关例子详见http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920397.html
CountdownLatch 类与 CyclicBarrier 相似，因为它的角色是对已经在它们中间分摊了问题的一组线程进行协调。它也是使用整型变量构造的，指明计数的初始值，但是与 CyclicBarrier 不同的是，CountdownLatch 不能重新使用。其中，CyclicBarrier 是到达屏障的所有线程的大门，只有当所有线程都已经到达屏障或屏障被打破时，才允许这些线程通过，CountdownLatch 将到达和等待功能分离。任何线程都可以通过调用 countDown() 减少当前计数，这种不会阻塞线程，而只是减少计数。await() 方法的行为与 CyclicBarrier.await() 稍微有所不同，调用 await() 任何线程都会被阻塞，直到闩锁计数减少为零，在该点等待的所有线程才被释放，对 await() 的后续调用将立即返回。
CountDownLatch和CyclicBarrier都能够实现线程之间的等待，只不过它们侧重点不同：CountDownLatch一般用于某个线程A等待若干个其他线程执行完任务之后，它才执行；而CyclicBarrier一般用于一组线程互相等待至某个状态，然后这一组线程再同时执行；另外，CountDownLatch是不能够重用的，而CyclicBarrier是可以重用的。
先说一下java.lang.Runnable吧，它是一个接口，在它里面只声明了一个run()方法：
1 public interface Runnable { 2 public abstract void run(); 3 }
由于run()方法返回值为void类型，所以在执行完任务之后无法返回任何结果。
Callable位于java.util.concurrent包下，它也是一个接口，在它里面也只声明了一个方法，只不过这个方法叫做call()：
1 public interface Callable<V> { 2 V call() throws Exception; 3 }
可以看到，这是一个泛型接口，call()函数返回的类型就是传递进来的V类型。
Callable的使用一般情况下是配合ExecutorService来使用的，在ExecutorService接口中声明了若干个submit方法的重载版本：
1 <T> Future<T> submit(Callable<T> task); 2 <T> Future<T> submit(Runnable task, T result); 3 Future<?> submit(Runnable task);
第一个submit方法里面的参数类型就是Callable。暂时只需要知道Callable一般是和ExecutorService配合来使用的，具体的使用方法讲在后面讲述。
一般情况下我们使用第一个submit方法和第三个submit方法，第二个submit方法很少使用。
Future就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果。必要时可以通过get方法获取执行结果，该方法会阻塞直到任务返回结果。
Future类位于java.util.concurrent包下，它是一个接口：
1 public interface Future<V> { 2 boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning); 3 boolean isCancelled(); 4 boolean isDone(); 5 V get() throws InterruptedException, ExecutionException; 6 V get(long timeout, TimeUnit unit) 7 throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException; 8 }
在Future接口中声明了5个方法，下面依次解释每个方法的作用：
也就是说Future提供了三种功能：
FutureTask是Future接口的一个唯一实现类。
先来看一下FutureTask的实现：
1 public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>
FutureTask类实现了RunnableFuture接口，我们看一下RunnableFuture接口的实现：
1 public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> { 2 void run(); 3 }
可以看出RunnableFuture继承了Runnable接口和Future接口，而FutureTask实现了RunnableFuture接口。所以它既可以作为Runnable被线程执行，又可以作为Future得到Callable的返回值。
FutureTask提供了2个构造器：
1 public FutureTask(Callable<V> callable) { 2 } 3 public FutureTask(Runnable runnable, V result) { 4 }
Callable+FutureTask的使用示例如下：
1 public class Test { 2 public static void main(String[] args) { 3 //第一种方式 4 ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool(); 5 Task task = new Task(); 6 FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task); 7 executor.submit(futureTask); 8 executor.shutdown(); 9 10 //第二种方式，注意这种方式和第一种方式效果是类似的，只不过一个使用的是ExecutorService，一个使用的是Thread 11 /*Task task = new Task(); 12 FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task); 13 Thread thread = new Thread(futureTask); 14 thread.start();*/ 15 16 try { 17 Thread.sleep(1000); 18 } catch (InterruptedException e1) { 19 e1.printStackTrace(); 20 } 21 System.out.println("主线程在执行任务"); 22 try { 23 System.out.println("task运行结果"+futureTask.get()); 24 } catch (InterruptedException e) { 25 e.printStackTrace(); 26 } catch (ExecutionException e) { 27 e.printStackTrace(); 28 } 29 System.out.println("所有任务执行完毕"); 30 } 31 } 32 class Task implements Callable<Integer>{ 33 @Override 34 public Integer call() throws Exception { 35 System.out.println("子线程在进行计算"); 36 Thread.sleep(3000); 37 int sum = 0; 38 for(int i=0;i<100;i++) 39 sum += i; 40 return sum; 41 } 42 }
参考：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3949310.html
Java并发（7）：CountDownLatch、CyclicBarrier、Callable、Future
原文：http://www.cnblogs.com/Eason-S/p/5763418.html
