CountDownLatch：并发流程控制的可靠帮手

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CountDownLatch：并发流程控制的可靠帮手

在并发编程中，经常需要协调多个线程同时执行任务，并确保在所有任务都完成后再继续执行。这时，CountDownLatch就派上用场了。CountDownLatch是一个用于线程同步的工具，允许一个或多个线程等待其他线程完成任务。

CountDownLatch的原理

CountDownLatch的工作原理非常简单。它内部维护着一个计数器，初始化时将计数器设置为需要等待的线程数。每个线程完成任务后，都会调用CountDownLatch的countDown()方法，将计数器减1。当计数器减至0时，所有等待的线程都会被唤醒，继续执行。

CountDownLatch的用法

CountDownLatch的使用非常简单。首先，需要创建一个CountDownLatch对象，并将需要等待的线程数作为参数传递给构造函数。然后，每个需要等待的线程都会调用CountDownLatch的await()方法，进入等待状态。当计数器减至0时，所有等待的线程都会被唤醒，继续执行。

CountDownLatch的常见应用场景

CountDownLatch在并发编程中有许多应用场景，以下列举一些常见的场景：

• 等待所有线程完成任务再继续执行。 例如，在一个多线程程序中，需要等待所有线程都处理完数据后，再将结果汇总起来。此时，可以使用CountDownLatch来实现这个需求。
• 控制线程并发访问资源。 例如，在一个多线程程序中，需要控制同一时刻只能有固定数量的线程访问某个资源。此时，可以使用CountDownLatch来实现这个需求。
• 实现分布式系统的协调。 例如，在一个分布式系统中，需要等待所有节点都完成任务后，再继续执行。此时，可以使用CountDownLatch来实现这个需求。

CountDownLatch的示例

以下是一个简单的CountDownLatch示例：

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountDownLatchExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个CountDownLatch对象，并将其初始化为3
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);

        // 创建三个线程，每个线程都会调用CountDownLatch的countDown()方法，将计数器减1
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    // 模拟任务执行
                    Thread.sleep(1000);

                    // 任务执行完成后，调用CountDownLatch的countDown()方法，将计数器减1
                    latch.countDown();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }

        // 等待所有线程完成任务
        try {
            latch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 所有线程都完成任务后，继续执行
        System.out.println("所有线程都完成任务了！");
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个CountDownLatch对象，并将其初始化为3。然后，我们创建了三个线程，每个线程都会调用CountDownLatch的countDown()方法，将计数器减1。最后，我们调用CountDownLatch的await()方法，等待所有线程完成任务。当计数器减至0时，所有等待的线程都会被唤醒，继续执行。

结语

CountDownLatch是一个非常有用的并发编程工具，可以帮助您轻松协调多个线程同时执行任务。希望本文能够帮助您理解CountDownLatch的原理、用法和常见应用场景。