Java并发编程(11) —— CountDownLatch原理详解

**Java 并发编程 (11) —— CountDownLatch 原理详解**

在 Java 的并发编程中，CountDownLatch 是一个非常有用的工具类，它允许一个线程等待多个其他线程完成某些任务后再继续执行。这种机制尤其适用于需要等待多个线程完成某些操作后再进行下一步的场景。

**CountDownLatch 的基本原理**

CountDownLatch 是一个计数器类，它维护一个内部的计数值。当 CountDownLatch 被创建时，计数值被设置为一个指定的初始值。每当一个线程通过调用 `countDown()` 方法减少计数值时，其他等待该 CountDownLatch 的线程会被阻塞直到计数值变为零。

**CountDownLatch 的使用场景**

1. **多线程任务执行**: 当需要多个线程同时执行某些任务后，再进行下一步操作时，可以使用 CountDownLatch 来等待所有线程完成任务。
2. **数据收集和处理**: 在数据收集和处理过程中，可能需要等待多个线程完成数据的收集和处理后再进行下一步分析或计算。

**CountDownLatch 的 API**

以下是 CountDownLatch 的主要方法：

* `countDown()`: 减少计数值。
* `await()`: 等待计数值变为零。
* `await(long timeout, TimeUnit unit)`: 等待计数值变为零，超时时间可指定。

**示例代码**

以下是一个使用 CountDownLatch 的示例：

javaimport java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class CountDownLatchExample {
 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
 // 创建一个 CountDownLatch 对象，初始计数值为3 final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);

 ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);
 // 启动四个线程，每个线程执行 countDown() 方法减少计数值 for (int i =0; i < 4; i++) {
 final int index = i;
 executor.submit(() -> {
 System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " is running...");
 // 模拟任务执行时间 try {
 Thread.sleep(1000);
 } catch (InterruptedException e) {
 Thread.currentThread().interrupt();
 }
 // 减少计数值 latch.countDown();
 System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " has finished its task.");
 });
 }

 // 等待所有线程完成任务后再继续执行 latch.await();

 System.out.println("All threads have finished their tasks. Main thread will continue...");
 executor.shutdown();
 }
}