Java并发编程中的CountDownLatch案例解析

原创古城微笑少年丶 2024-11-01 23:57 18阅读 0赞

Java并发编程中的`CountDownLatch`是一个同步辅助类，在完成一组正在其他线程中执行的操作之前，它允许一个或多个线程一直等待。`CountDownLatch`通过一个计数器来实现这一功能，该计数器在初始化时被设置为一个指定的值。每当一个任务完成时，计数器的值就会减少，当计数器的值达到零时，所有等待在这个`CountDownLatch`上的线程都会被释放。

下面是一个简单的`CountDownLatch`案例解析：

###场景描述假设我们有一个主线程，它需要等待三个工作线程完成各自的任务后，才能继续执行。

###代码示例```javaimport java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountDownLatchExample {
 public static void main(String[] args) {
// 初始化CountDownLatch，计数器设置为3，表示需要等待3个线程完成 final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);

// 创建并启动三个工作线程 for (int i =0; i <3; i++) {
 new Thread(new Worker(latch, i)).start();
 }

try {
// 主线程等待所有工作线程完成 latch.await();
 System.out.println("所有工作线程已完成，主线程继续执行。");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
 }
 }

static class Worker implements Runnable {
 private final CountDownLatch latch;
 private final int id;

public Worker(CountDownLatch latch, int id) {
 this.latch = latch;
 this.id = id;
 }

@Override public void run() {
 try {
//模拟工作线程执行任务 System.out.println("工作线程 " + id + "正在执行任务。");
Thread.sleep(1000); //模拟耗时操作} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//任务完成后，计数器减1 latch.countDown();
 System.out.println("工作线程 " + id + "任务完成。");
 }
 }
 }
}
```###案例解析1. **初始化`CountDownLatch`**：在主方法中，我们创建了一个`CountDownLatch`实例，并将其计数器初始化为3，表示我们需要等待3个工作线程完成。

2. **创建工作线程**：我们创建了三个工作线程，每个线程都执行`Worker`类的实例。`Worker`类实现了`Runnable`接口，并在其`run`方法中执行任务。

3. **工作线程执行任务**：每个工作线程在执行任务后，通过调用`latch.countDown()`方法将计数器减1。

4. **主线程等待**：主线程通过调用`latch.await()`方法等待所有工作线程完成。如果计数器的值还未达到0，主线程会阻塞等待。

5. **任务完成**：当所有工作线程都调用了`countDown()`方法，计数器的值会减少到0，此时`await()`方法会返回，主线程可以继续执行。

这个案例展示了`CountDownLatch`如何用于确保主线程在所有工作线程完成之前一直等待。这是并发编程中一个非常实用的模式，特别是在需要协调多个线程完成特定任务的场景中。