CountDownLatch 理解

最新推荐文章于 2025-08-15 22:56:20 发布

airu

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分类专栏： concurrency 文章标签： java

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本文介绍了并发编程中Latch机制的基本概念及其应用场景，如资源初始化、依赖服务启动等，并通过CountDownLatch的具体实现，演示了如何使用它来同步多个线程的执行，确保所有任务统一开始与结束。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Latch 在英文中是门阀的意思。也就是控制门的开关的关键。
所以，Latch在并发中，就是控制线程访问的。《JCP》中列举了几点用途：
1，等待资源初始化。
2，等待依赖服务启动。
3，等待队友加入活动。

具体的Latch有 CountDownLatch，如果只是说功能什么的，还是比较疑惑。
CountDownLatch 的功能就是初始化一个值，每次调用countDown方法时这个值就减 [b]1[/b]。
注意初始化的值应该是正的，否則Throws:
IllegalArgumentException - if count is negative），而 await方法就是阻塞线程，直到这个值减为[b]0[/b]
这个有什么用呢？

书上给出的例子很好，就是计算多个线程运行消耗的时间。这里我们要注意，如何判断开始和结束呢？因为多线程中，很可能有的线程启动快，你得选取一个计时点。如果从添加任务开始，那么明显不准缺，添加本身的时间也算上了，所以必须有个时间点，在此之前所有线程都必须等待。于是CountDownLatch变成了发令枪，一声枪响，所有线程就可以狂奔了。
同样结束也是要等待最后一个线程完成。所以也可以用CountDownLatch作为计数员。
这下，我把这个例子变成跑步比赛了。书中的例子好比记录比赛的时间。
运动员就是任务，跑步就是他们的任务，每条跑道就是一个线程。第一个阀门就是发令枪，
在此之前运动员都只是在跑道上等着。第二个阀门则是控制裁判员的，必须等到最后一个运动员跑完才计时结束。
接下来直接看代码：


import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CompetitionTime {
    public long getCompetitionTime( int nAthlete, final Runnable Athlete ) 
         throws InterruptedException {
        // the starting gun just shot once.
        final CountDownLatch startingGun = new CountDownLatch( 1 );
        // every athlete should complete the competition.
        final CountDownLatch endCompetition = new CountDownLatch( nAthlete );

        for ( int i = 0; i < nAthlete; i++ ) {
            Thread t = new Thread() {
                public void run() {
                    try {
                        //before running, athlete must wait for shot of the starting gun 
                        startingGun.await();
                        try {
                            Athlete.run();
                        }
                        finally {
                            //when he finishes his competition,let the referee know
                            endCompetition.countDown();
                        }
                    }
                    catch ( InterruptedException ignored ) {

                    }
                }
            } ;
            t.start();
          //now the thread must wait for the shot of the starting gun
        }

            //the following two can exchange the order. 
            long start = System.nanoTime();
            startingGun.countDown();
            //then we just wait for the last athlete done.
            // the main thread is blocking.
            endCompetition.await();
            // that means all athlete finish their competition.
            long end = System.nanoTime();
            return end - start;
        }
    }