CountDownLatch是Java中用于线程同步的工具,通过倒计数机制实现主线程等待多个子线程完成任务后再继续执行,适用于一次性等待场景,不可重置,需确保每个线程调用countDown()且建议放在finally块中。

在Java多线程编程中,经常会遇到多个线程之间存在依赖关系的场景:比如主线程需要等待一组子线程完成任务后才能继续执行。这种情况下,CountDownLatch 是一个非常实用的同步工具类,它位于 java.util.concurrent 包中,能够有效地协调线程间的执行顺序。
什么是CountDownLatch?
CountDownLatch 可以理解为一个倒计数门闩。它通过一个初始的计数值来控制线程的等待行为。当计数不为零时,调用 await() 方法的线程会被阻塞;每当有线程调用 countDown() 方法,计数就会减一;当计数归零时,所有被阻塞的线程将自动释放,继续执行。
它的核心方法包括:
CountDownLatch(int count):构造函数,传入计数次数。await():使当前线程等待,直到计数变为零。countDown():将计数减一,非阻塞操作。
典型应用场景:主线程等待多个子线程完成
假设我们有一个任务,需要启动5个线程并行处理数据,主线程必须等这5个线程全部完成后才进行汇总输出。这时就可以使用 CountDownLatch 实现协调。
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示例代码如下:
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public class CountDownLatchExample { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { int threadCount = 5; CountDownLatch latch = new CountDownLatch(threadCount); for (int i = 1; i { try { System.out.println("任务 " + taskId + " 开始执行"); Thread.sleep((long) (Math.random() * 3000)); // 模拟耗时 System.out.println("任务 " + taskId + " 完成"); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } finally { latch.countDown(); // 任务完成,计数减一 } }).start(); } System.out.println("主线程等待所有子任务完成..."); latch.await(); // 阻塞,直到计数为0 System.out.println("所有任务已完成,主线程继续执行后续逻辑。");}
}
在这个例子中,latch 的初始值为5,每个子线程执行完毕后调用一次 countDown(),主线程调用 await() 被阻塞,直到所有子线程都通知完成,计数归零,主线程才恢复运行。
注意事项与最佳实践
使用 CountDownLatch 时需要注意以下几点,以避免常见问题:
计数不能重置:一旦 CountDownLatch 的计数归零,就不能再被重用。如果需要重复使用的场景,应考虑使用 CyclicBarrier。避免遗漏 countDown():确保每个参与的线程最终都会调用 countDown(),否则主线程可能永远阻塞。异常情况也要触发 countDown:建议将 countDown() 放在 finally 块中,确保即使发生异常也能正确递减计数。适合“一次性”等待:适用于“等待N个事件完成”的模式,不适合动态增减任务数量的场景。
总结
CountDownLatch 是 Java 并发编程中实现线程间依赖协调的简洁而强大的工具。它特别适用于主线程等待多个工作线程完成任务的场景。通过合理设置计数器,并在线程完成时调用 countDown(),结合主线程的 await() 方法,可以轻松实现同步控制。
基本上就这些。只要理解了它的“倒计数+释放等待”的机制,就能在实际开发中灵活应用,提升多线程程序的可靠性和可读性。
以上就是在Java中如何使用CountDownLatch实现多线程依赖协调_多线程依赖协调实践的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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