Java之CountDownLatch的实用解析与应用实例

2023-12-14 15:56:31

并发编程中的 CountDownLatch：深入详解

简介

在并发编程中，线程同步是一个至关重要的概念，它确保不同线程之间的有序执行。CountDownLatch 就是一种用于线程同步的实用工具，它允许一个或多个线程等待其他线程完成任务。

工作原理

CountDownLatch 的工作原理非常简单。它有一个计数器，该计数器在初始化时等于需要等待的线程数。每个线程在完成任务后，会调用 CountDownLatch 的 countDown() 方法，使计数器减一。当计数器减到 0 时，所有等待的线程都会被唤醒并继续执行。

应用场景

CountDownLatch 可以用来解决各种各样的并发编程问题。最常见的场景是当主线程需要等待所有子线程都完成任务后再执行时。例如，在文件处理过程中，主线程需要等待所有子线程处理完文件后再合并结果。

用法

使用 CountDownLatch 非常简单。只需创建 CountDownLatch 对象并设置需要等待的线程数。然后，每个子线程在完成任务后调用 countDown() 方法，主线程在等待所有子线程都执行完后调用 await() 方法。

示例代码

以下示例演示了如何在并发环境中使用 CountDownLatch：

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountDownLatchDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建 CountDownLatch 对象，并设置需要等待的线程数
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3);

        // 创建三个子线程
        Thread t1 = new Thread(new MyThread(countDownLatch));
        Thread t2 = new Thread(new MyThread(countDownLatch));
        Thread t3 = new Thread(new MyThread(countDownLatch));

        // 启动三个子线程
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

        // 主线程等待三个子线程都执行完
        try {
            countDownLatch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 主线程执行完自己的任务
        System.out.println("主线程执行完自己的任务");
    }

    static class MyThread implements Runnable {

        private CountDownLatch countDownLatch;

        public MyThread(CountDownLatch countDownLatch) {
            this.countDownLatch = countDownLatch;
        }

        @Override
        public void run() {
            // 子线程执行自己的任务
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行自己的任务");

            // 子线程执行完任务后，调用countDown()方法
            countDownLatch.countDown();
        }
    }
}