Java多线程之同步工具类CountDownLatch

当我们在开发多线程应用程序时，经常需要在等待某一些任务完成后再继续执行下去。Java中提供了多种同步工具类，包括CountDownLatch。

CountDownLatch是一个同步工具类，用于等待一个或多个线程执行完毕后再执行另一个或多个线程。CountDownLatch通过计数器来实现，计数器初始化为一个整数，当计数器为0时，另一个线程可以执行。

以下是使用CountDownLatch的示例：

示例1：一组线程等待某个线程完成后再继续执行

public class Main {
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);

    Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        System.out.println("Thread1 is running");
        try {
          Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Thread1 is done");
        countDownLatch.countDown();
      }
    });

    Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        System.out.println("Thread2 is waiting for Thread1 to finish");
        try {
          countDownLatch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Thread2 is running");
      }
    });

    thread1.start();
    thread2.start();

    thread1.join();
    thread2.join();
  }
}

在这个例子中，我们使用了CountDownLatch来使线程2等待线程1结束后再执行。当线程1开始运行时，它打印“Thread1 is running”，睡眠2秒钟后再打印“Thread1 is done”，然后减少CountDownLatch的计数器。线程2等待CountDownLatch的计数器为0，一旦它变为0，线程2就开始运行，并打印“Thread2 is running”。

示例2：一组线程等待所有线程完成后再继续执行

public class Main {
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3);

    Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        System.out.println("Thread1 is running");
        try {
          Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Thread1 is done");
        countDownLatch.countDown();
      }
    });

    Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        System.out.println("Thread2 is running");
        try {
          Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Thread2 is done");
        countDownLatch.countDown();
      }
    });

    Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        System.out.println("Thread3 is running");
        try {
          Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Thread3 is done");
        countDownLatch.countDown();
      }
    });

    thread1.start();
    thread2.start();
    thread3.start();

    countDownLatch.await();

    System.out.println("All threads are done");
  }
}

在这个例子中，我们使用了CountDownLatch来使线程等待多个其他线程全部完成后再执行。我们初始化了CountDownLatch的计数器为3，也就是说有3个线程需要等待。每个线程在完成任务后都会把CountDownLatch的计数器减1。主线程在调用await方法后会一直等待，直到计数器变为0。当计数器变为0时，主线程就会继续执行，并打印“All threads are done”。

总结
CountDownLatch是一个非常方便的同步工具，可以帮助我们等待一个或多个线程完成后再继续执行。在上面的示例中，我们演示了如何使用CountDownLatch在一组线程中等待某个线程完成后再继续执行，以及如何等待多个线程全部完成后再继续执行。在实际开发中，CountDownLatch经常被用于复杂的多线程应用程序中，可以提高代码的可读性和可维护性。