CountDownLatch解析和案例

后端

2023-11-06 09:51:51

了解CountDownLatch同步组件的工作原理，并通过实例展示其在Java中的实际应用。

CountDownLatch简介

CountDownLatch是一个Java中的同步组件，用于协调多个线程之间的操作。它通过一个计数器来实现，当计数器达到0时，等待的线程会被唤醒。CountDownLatch可以用来实现多种同步场景，例如：

等待一组线程完成任务
等待一个事件发生
限制线程并发访问资源

CountDownLatch原理

CountDownLatch通过一个计数器来实现。计数器的初始化值等于需要等待的线程数。当一个线程完成任务后，它会调用CountDownLatch的countDown()方法来减少计数器。当计数器达到0时，等待的线程会被唤醒。

CountDownLatch实例

以下是一个CountDownLatch的简单示例：

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountDownLatchExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 初始化CountDownLatch，计数器为3
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);

        // 创建三个线程
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            // 线程1执行任务
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            // 线程1任务完成，计数器-1
            latch.countDown();
        });

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            // 线程2执行任务
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            // 线程2任务完成，计数器-1
            latch.countDown();
        });

        Thread t3 = new Thread(() -> {
            // 线程3执行任务
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            // 线程3任务完成，计数器-1
            latch.countDown();
        });

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

        // 主线程等待三个线程完成任务
        try {
            latch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 三个线程任务都完成，主线程继续执行
        System.out.println("三个线程任务都完成！");
    }
}

在这个示例中，CountDownLatch的计数器初始化为3，表示需要等待三个线程完成任务。三个线程分别执行不同的任务，并在任务完成后调用CountDownLatch的countDown()方法来减少计数器。当计数器达到0时，主线程会继续执行。

CountDownLatch的应用场景

CountDownLatch可以用来实现多种同步场景，例如：

等待一组线程完成任务。例如，在Web服务器中，主线程可以创建一个CountDownLatch，并让每个子线程负责处理一个请求。当所有子线程处理完请求后，主线程可以继续执行。
等待一个事件发生。例如，在一个GUI应用程序中，主线程可以创建一个CountDownLatch，并让子线程负责等待一个按钮点击事件。当按钮被点击后，子线程会调用CountDownLatch的countDown()方法来唤醒主线程。
限制线程并发访问资源。例如，在一个数据库应用程序中，主线程可以创建一个CountDownLatch，并让每个子线程负责访问数据库。当子线程访问数据库后，它会调用CountDownLatch的countDown()方法来减少计数器。当计数器达到0时，主线程可以继续执行，确保数据库不会被多个线程同时访问。

CountDownLatch的优势

CountDownLatch具有以下优势：