剖析Java里的CountDownLatch：玩转线程同步

CountDownLatch：一种协调线程执行的强大工具

什么是CountDownLatch？

CountDownLatch是一种同步类，它允许多个线程等待一组操作完成，再继续执行。它的工作原理很简单：CountDownLatch有一个计数器，它跟踪尚未完成的操作数量。当计数器为0时，所有等待的线程都会被唤醒。

CountDownLatch的用法

使用CountDownLatch非常简单。首先，创建一个CountDownLatch对象，并指定初始计数器的值。然后，在需要等待的线程中，调用CountDownLatch的countDown()方法来减少计数器的值。当计数器减为0时，所有等待的线程都会被唤醒。

以下是一个示例代码：

//创建一个初始计数为3的CountDownLatch
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);

//创建三个线程，每个线程都会调用countDown()方法减少计数器
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    new Thread(() -> {
        //模拟耗时操作
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //调用countDown()方法减少计数器
        latch.countDown();
    }).start();
}

//等待计数器减为0，然后再继续执行
try {
    latch.await();
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}

System.out.println("所有线程都执行完了");

CountDownLatch的实战案例

CountDownLatch在Java开发中有很多应用场景，包括：

• 多线程计算： 协调多个线程同时进行计算，并汇总结果。
• 分布式系统： 确保在所有节点准备好之前不开始操作。
• 游戏开发： 确保所有玩家加载完资源后才开始游戏。
• 测试： 确保在测试用例开始执行之前，所有先决条件都已满足。

总结

CountDownLatch是一个功能强大的工具，可以让你轻松协调多线程执行。理解它的工作原理和使用方法对于编写健壮、高性能的多线程应用程序至关重要。

常见问题解答

1. CountDownLatch和CyclicBarrier有什么区别？
   CyclicBarrier是一个高级同步工具，它可以协调多个线程在执行相同屏障之前和之后进行同步，而CountDownLatch只关注完成操作的数量。

2. CountDownLatch的计数器可以增加吗？
   不可以。CountDownLatch的计数器只能递减，不能增加。

3. CountDownLatch的await()方法是否会一直阻塞线程？
   如果计数器尚未减为0，await()方法将一直阻塞线程，直到计数器减为0。

4. CountDownLatch是否可以被中断？
   可以，CountDownLatch的await()方法可以被InterruptedException中断。

5. CountDownLatch的countDown()方法可以被多次调用吗？
   可以，countDown()方法可以被调用多次，直到计数器减为0。