Java并发编程中的CountDownLatch理解误区和应用示例

原创待我称王封你为后i 2024-12-10 06:39 13阅读 0赞

`CountDownLatch` 是 Java 并发库 `java.util.concurrent` 中的一个重要工具类。它通常用于协调多个线程，当特定数量的其他线程已经完成它们的任务并调用 `countDown()` 方法时，被等待的线程才会启动。

理解误区：

1. **误认为是计数对象**：很多人会将它与计数器（如 `AtomicInteger`）混淆。

2. **只理解了倒计时功能**：实际上 `CountDownLatch` 还可以用来控制一个任务何时开始，何时结束。

应用示例：

1. **多个线程生产产品**：
```java
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class ProductProducer {
    private final int numberOfProducers;
    private final int productQuantity;
    private CountDownLatch signal = new CountDownLatch(1);

public ProductProducer(int numberOfProducers, int productQuantity) {
        this.numberOfProducers = numberOfProducers;
        this.productQuantity = productQuantity;
    }

public void startProducers() throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < numberOfProducers; i++) {
            new Thread(() -> produceProduct(signal)).start();
        }
    }

private void produceProduct(CountDownLatch signal) throws InterruptedException {
        // 模拟生产过程
        Thread.sleep(productQuantity * 1000)); // 1 秒的延迟

// 增加信号计数，表示一个产品已生产
        signal.countDown();
    }
}
```
2. **协调多线程任务**：
```java
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class MultiThreadedTask {
    private final int numberOfTasks;
    private final CountDownLatch taskFinishedSignal = new CountDownLatch(numberOfTasks);

public MultiThreadedTask(int numberOfTasks) {
        this.numberOfTasks = numberOfTasks;
    }

public void startTasks() throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < numberOfTasks; i++) {
            new Thread(() -> performTask(taskFinishedSignal)).start();
        }
    }

private void performTask(CountDownLatch taskFinishedSignal) throws InterruptedException {
        // 模拟任务执行
        System.out.println("Task " + (Thread.currentThread().getId() - 1) % numberOfTasks + " is executing...");

// 等待信号计数到达 1，表示一个任务完成
        taskFinishedSignal.await();

System.out.println("Task " + (Thread.currentThread().getId() - 1) % numberOfTasks + " has completed.");
    }
}
```
以上示例展示了如何使用 `CountDownLatch` 来协调多个线程的任务。当所有线程执行完毕并调用 `countDown()` 方法时，等待的线程才会启动。