CountDownLatch的用法

CountDownLatch 是 Java java.util.concurrent 包中的一个同步辅助类，用于协调多个线程之间的同步。它允许一个或多个线程等待直到一组操作完成。

主要特点

• CountDownLatch 是一个计数器，初始化时设置一个正整数，表示需要等待的事件数。
• 调用 countDown() 方法会使计数器减一，当计数器的值变为零时，所有在 await() 方法上等待的线程将被唤醒。
• 一旦计数器达到零，CountDownLatch 无法重置。

使用场景

CountDownLatch 常用于以下场景：

1. 在主线程中启动多个工作线程并等待所有线程完成工作。
2. 实现某种类型的延迟启动，只有在某个事件发生后才开始执行（例如等待多个服务启动）。
3. 等待多个线程完成某个操作后再执行后续操作。

使用示例

以下是一个 CountDownLatch 的基本用法示例：

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountDownLatchExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 CountDownLatch，初始计数为3
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);

        // 创建并启动3个线程
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(new Worker(latch)).start();
        }

        try {
            // 主线程等待
            latch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 所有线程完成后执行
        System.out.println("所有线程已完成，主线程继续执行。");
    }
}

class Worker implements Runnable {
    private CountDownLatch latch;

    public Worker(CountDownLatch latch) {
        this.latch = latch;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            // 模拟工作
            Thread.sleep((long) (Math.random() * 1000));
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 完成工作。");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 每个线程完成工作后计数减1
            latch.countDown();
        }
    }
}

代码分析

1. 初始化：创建 CountDownLatch 的实例并设定初始计数为 3。
2. 启动线程：启动 3 个工作线程，每个线程在完成工作后调用 latch.countDown()，使计数器减一。
3. 主线程等待：主线程调用 latch.await()，在此处等待，直到 CountDownLatch 的计数器为 0。
4. 计数器归零：一旦所有线程调用了 countDown()，计数器达到零，主线程将继续执行。

注意事项

• CountDownLatch 的计数器一旦为零，就不能重置。如果需要重新开始，请考虑使用 CyclicBarrier 或其他机制。
• 如果在调用 await() 的地方线程被中断，将会抛出 InterruptedException，通常需要处理该异常。
• CountDownLatch 适合用于等待多个线程的完成，而不是用于在多次执行中动态增加或减少计数的场景。

通过合理使用 CountDownLatch，可以有效地协调多线程之间的执行，让程序在处理并发任务时更加高效和可靠。