Java并发编程之CountDownLatch

Java并发之CountDownLatch详解

最新推荐文章于 2025-09-09 21:47:14 发布

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本文深入探讨Java并发编程中的CountDownLatch，一种用于使主线程等待其他线程完成任务的工具。介绍了CountDownLatch的基本概念、适用场景、主要方法及其优缺点，帮助读者理解并正确使用这一并发控制手段。

Java并发编程之CountDownLatch

**CountDownLatch简介：**countdownlatch是在jdk1.5时被引入，存在于java.util.cucurrent包下，被同时引入的 voncurrentHashMap和BlockingQueue。
countDownLatch用来使一个线程等待其他线程各自执行完毕后再执行。内部是通过维护一个volatile修饰的一个关键字来实现的，其值表示线程的数量，当一个线程执行完毕后，该变量值就自动减1，只有当该值为0时，代表所有线程都已执行完毕，此时所有因调用await()方法而处于等待状态的线程都被唤醒，接着往下执行。
在这里插入图片描述

CountDownLatch适用场景：
1、并行计算，当某个处理的运算量很大时，可以将该运算任务拆分成多个子任务，等待所有的子任务都完成之后，父任务再拿到所有子任务的运算结果进行汇总。
2、需要去解析一个Excel的数据，为了更快的解析，每个sheet都使用一个线程进行解析，但是最后汇总数据的工作需要等待每个sheet的解析工作完成之后才能进行
3、开启多个线程分块传输一个大数据包，每个线程只传输固定的一截，最后由另外一个线程拼接所有的分块
4、启动一个服务时，主线程需要等待多个组件加载完毕，之后再继续执行。

CountDownLatch主要方法：
1、构造函数：countdownlatch类只提供一个带一个整型参数的构造方法，参数的数值代表等待线程的个数，即需要调用countDown()的次数。

public CountDownLatch(int count) {
    if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
    this.sync = new Sync(count);
}

2、countDown方法：线程通过调用该方法对count进行减1。当count等于0时，不进行任何操作，释放所有等待的线程。

public void countDown() {
        sync.releaseShared(1);
}

3、await()方法：调用await方法时可以带参数也可以不带参数。
不带参数的await方法只有在线程被打断或者count=0时才会返回，否则线程会一直等待。

public void await() throws InterruptedException {
    sync.acquireSharedInterruptibly(1);
}

带参数的await方法除了在count=0、线程被打断时会返回，而且在设定的timeout时间到的时候也会自动返回。

public boolean await(long timeout, TimeUnit unit)
    throws InterruptedException {
    return sync.tryAcquireSharedNanos(1, unit.toNanos(timeout));
}

为了实现await方法的功能我们还可以用如下两种方法，但是这两种方法都有各自的弊端。
1、利用线程的join()方法，让当前线程等待join线程执行结束。其原理是不停检查join线程是否存活，如果join线程存活则当前线程永远等待。
2、利用线程间wait/notify，进入synchronized同步块或方法中，检查计数器值不为0，然后调用Object.wait()；直到值为0则调用notifyAll()唤醒等待线程。
对于方法1：如果只有两三个线程还好，但是如果数量过多，需要写过多的join，而且提前结束任务时还得捕获InterruptException异常，比较繁琐。
对于方法2：使用了大量synchronized同步块，而且还可能存在假唤醒，不安全。

CountDownLatch的优缺点：
优点：对使用者而言，只需要传入一个int型变量控制任务数量即可。
缺点：CountDownLatch是一次性的，计数器的值只能在构造方法中初始化一次，之后没有任何机制再次对其设置值，当CountDownLatch使用完毕后，它不能再次被使用。

本文参考
本文主要参考以下文章，谨以技术分享为目的，将此文搬到优快云上，如有侵权问题请联系本人，乐于分享提高。
作者： Mr.Yanphet
链接：https://www.cnblogs.com/yanphet/p/5788260.html