微服务 第二章 CountDownLatch和Semaphone的应用

最新推荐文章于 2025-06-03 23:34:14 发布
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分类专栏： Java微服务 文章标签： 微服务 数据库 架构
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本文主要探讨Java并发编程中的CountDownLatch和Semaphore工具类。CountDownLatch用于等待所有线程执行完毕，Semaphore则用于控制同时访问特定资源的线程数量。文中列举了各自的应用场景及实例代码，帮助理解其工作原理。

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第二章 CountDownLatch和Semaphone的应用
第一章 Java线程池技术应用

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前言

Java JUI之并发编程，CountDownLatch和Semaphone的应用

1、CountDownLatch

CountDownLatch是一个同步工具类，它通过一个计数器来实现的,初始值为线程的数量。每当一个线程完成了自己的任务,计数器的值就相应得减1。当计数器到达0时,表示所有的线程都已执行完毕,然后在等待的线程就可以恢复执行任务。
CountDownLatch(int count)：count为计数器的初始值（一般需要多少个线程执行，count就设为几）。

  • CountDownLatch(int count)：cou
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<think>好的，我现在需要回答用户关于Java中CountDownLatch的使用示例和应用场景的问题。首先，我应该回忆一下CountDownLatch的基本概念和作用。CountDownLatch是Java并发包中的一个同步工具类，主要用于让一个或多个线程等待其他线程完成操作后再继续执行。核心是通过一个计数器来实现，初始值设置为需要等待的线程数量，每个线程完成任务后调用countDown()方法将计数器减1，而等待的线程则调用await()方法阻塞直到计数器归零。 接下来，我需要整理用户提供的引用内容，从中提取有用的信息。根据引用[4]和[5]，常见的应用场景包括应用启动时的初始化、并行任务的同步、测试高并发场景等。比如，主线程等待所有子线程完成初始化任务后再继续，或者多个线程同时开始执行任务以测试系统性能。此外，引用[5]还提到在数据拼接或复杂计算后汇总结果时使用CountDownLatch。 关于实现方式，引用[5]指出需要创建CountDownLatch实例，指定初始计数器值。工作线程完成任务后调用countDown()，而主线程调用await()等待。需要注意的是，countDown()应在finally块中调用，避免因异常导致计数器无法减到零，从而死锁。 接下来，我需要构造一个简单的使用示例。例如，主线程等待三个子线程完成任务。代码部分需要展示如何初始化CountDownLatch，如何在子线程中调用countDown()，以及主线程如何调用await()。同时，需要确保示例代码正确无误，符合Java语法规范。 然后，思考用户可能的相关问题，比如CountDownLatch和CyclicBarrier的区别，如何避免死锁，或者适用场景的更多例子。这些问题有助于用户更深入理解工具的使用和注意事项。 最后，检查回答是否符合用户的要求：结构清晰，分点说明应用场景，提供代码示例，并生成相关问题。确保引用的内容正确标注，如引用[4]和[5]的信息在适当的位置添加引用标识。</think>### Java CountDownLatch 应用场景及实现方式 #### 一、应用场景 1. **应用启动初始化** 等待多个初始化任务（如数据库连接、配置加载）完成后，再允许主线程处理请求[^4][^5]。 *示例*：主线程需等待日志服务、缓存系统、配置文件加载完成后再启动。 2. **并行任务同步** 主线程需等待多个子线程完成特定操作后才能继续。例如数据汇总或分布式计算结果的合并[^4]。 3. **高并发测试** 控制多个线程同时启动，模拟高并发场景。例如测试系统在瞬时高流量下的稳定性。 4. **任务分阶段执行** 确保前序阶段全部完成后再进入下一阶段。例如电商系统中订单创建、库存扣减、支付操作需按顺序执行。 --- #### 二、实现方式及示例代码 **核心方法**： - `CountDownLatch(int count)`：构造函数，设置初始计数器 - `countDown()`：计数器减1（子线程调用） - `await()`：阻塞等待计数器归零（主线程调用） **示例：主线程等待3个子线程完成任务** ```java public class CountDownLatchDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { final int THREAD_COUNT = 3; CountDownLatch latch = new CountDownLatch(THREAD_COUNT); for (int i = 1; i <= THREAD_COUNT; i++) { new Thread(() -> { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始执行任务"); Thread.sleep((long)(Math.random() * 2000)); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 任务完成"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { latch.countDown(); // 确保异常时仍会减计数 } }, "工作线程-" + i).start(); } System.out.println("主线程等待所有子任务完成..."); latch.await(); // 阻塞直到计数器归零 System.out.println("所有任务已完成，开始汇总结果"); } } ``` **输出可能**： ``` 主线程等待所有子任务完成... 工作线程-1 开始执行任务 工作线程-2 开始执行任务 工作线程-3 开始执行任务 工作线程-1 任务完成 工作线程-3 任务完成 工作线程-2 任务完成 所有任务已完成，开始汇总结果 ``` --- #### 三、注意事项 1. **避免死锁** - 始终在`finally`块中调用`countDown()`，防止异常导致计数器未归零[^5] - 初始计数器必须与实际任务数量一致 2. **不可重用** CountDownLatch计数器归零后不可重置，如需重用应选择`CyclicBarrier` 3. **性能影响** `await()`会阻塞线程，长时间等待需设置超时参数：`await(long timeout, TimeUnit unit)` ---
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