CountDownLatch：锁的精彩艺术，释放等待的可能性
2023-10-29 14:39:51
揭开CountDownLatch的面纱
作为Java并发编程的点睛之笔，CountDownLatch以其巧妙的锁机制，为程序员带来了一种优雅的方式来实现线程之间的协调和同步。CountDownLatch字面意思为“倒计时”，它允许一个线程等待其他线程完成指定数量的任务，然后再继续执行。
独一无二的CountDownLatch设计
CountDownLatch的精妙之处在于，它利用了AQS框架的CountDownLatch实现，将共享变量与锁机制巧妙地结合在了一起。当线程调用CountDownLatch.await()方法时，它会获取锁并进入等待状态，直到计数器变为零，或者等待超时。
CountDownLatch应用场景大赏
CountDownLatch的应用场景可谓是丰富多彩。从简单的线程协调到复杂的分布式系统，CountDownLatch都能发挥其独特的优势。以下是一些常见的应用场景：
- 主线程等待所有子线程完成任务再继续执行。
- 分布式系统中，协调多个节点同时执行任务。
- 异步编程中，等待所有异步任务完成再进行下一步操作。
- 实现生产者-消费者模型，控制生产者和消费者的同步。
CountDownLatch的实例解析
为了更深入地理解CountDownLatch的运作原理，让我们来看一个简单的实例。假设我们有一个主线程和三个子线程，主线程需要等待三个子线程都完成任务后才继续执行。我们可以使用CountDownLatch来实现这种同步。
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class CountDownLatchExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个CountDownLatch，并设置计数器为3
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
// 启动三个子线程，每个子线程都会递减CountDownLatch的计数器
for (int i = 0; i < 3; i++) {
new Thread(() -> {
try {
Thread.sleep(1000); // 模拟子线程执行任务
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
latch.countDown(); // 子线程执行完任务后递减计数器
}
}).start();
}
// 主线程等待CountDownLatch的计数器变为零
try {
latch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 所有子线程执行完毕，主线程继续执行
System.out.println("所有子线程都已完成任务，主线程继续执行");
}
}
在这个例子中，主线程通过调用latch.await()方法进入等待状态，直到计数器变为零，或者等待超时。当所有子线程都完成任务并调用latch.countDown()方法后，计数器变为零，主线程便会继续执行。
总结
CountDownLatch作为Java并发编程中的一颗璀璨明珠，以其巧妙的设计和广泛的应用场景，赢得了程序员的青睐。通过CountDownLatch，我们可以轻松实现线程之间的协调和同步，从而构建更加可靠和高效的并发程序。无论你是初学者还是资深开发者，CountDownLatch都值得你深入探索。
