JAVA多线程CountDownLatch使用详解

什么是CountDownLatch

CountDownLatch是一种同步工具类，它可以让一个或多个线程等待其他线程完成操作后再执行。其主要方法是:

public class CountDownLatch {
    public CountDownLatch(int count);
    public void await() throws InterruptedException;
    public void countDown();
}

其中，构造函数里的参数count指定了计数器的初始值，等待线程可以调用await()方法来等待计数器变为0，而其他线程调用countDown()方法来减少计数器的值。当计数器变为0时，所有等待的线程均被唤醒。

CountDownLatch使用示例

下面分别给出两种使用CountDownLatch的示例。

示例一：多线程文件下载

在多线程文件下载的过程中，需要等待所有线程都将文件下载完成后，才能将这些文件合并成一个完整的文件。

public class MultiThreadDownloader {
    public static void main(String[] args) {
        // 文件下载链接列表
        List<String> urls = Arrays.asList(
                "https://example.com/file1",
                "https://example.com/file2",
                "https://example.com/file3"
        );
        // 创建一个CountDownLatch实例
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(urls.size());
        // 启动多个线程去下载文件
        for (String url: urls) {
            new Thread(() -> {
                // 下载文件
                download(url); 
                // 减少计数器的值
                latch.countDown();
            }).start();
        }
        // 等待所有线程下载完成
        try {
            latch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 合并文件
        mergeFiles();
    }
}

在上面的示例中，首先创建一个CountDownLatch实例，然后创建多个线程去下载文件，每个线程下载完成后，都会调用countDown()方法来减少计数器的值，最后等待所有线程下载完成后，再合并这些文件。

示例二：线程池任务等待

在使用线程池执行任务的时候，有时候需要等待所有任务都执行完毕后再执行某些操作。这个时候，也可以使用CountDownLatch来实现。

public class ThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
        // 创建一个CountDownLatch实例
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(10);
        // 提交多个任务到线程池中
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executorService.submit(() -> {
                // 执行任务
                doTask();
                // 减少计数器的值
                latch.countDown();
            });
        }
        // 等待所有任务执行完毕
        try {
            latch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 关闭线程池
        executorService.shutdown();
    }

    private static void doTask() {
        // 模拟任务执行
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上面的示例中，首先创建一个线程池，然后创建一个CountDownLatch实例，并提交多个任务到线程池中。每个任务执行完毕后，都会调用countDown()方法来减少计数器的值，最后等待所有任务执行完毕后，再关闭线程池。

总结

CountDownLatch是一个非常有用的同步工具类，可以让多个线程之间协调、同步。它的使用方法比较简单，只需要先创建一个实例，然后等待线程调用countDown()方法来减少计数器的值，并在需要等待的地方调用await()方法等待计数器变为0即可。