Java多线程实战｜CountDownLatch原理介绍及使用场景

Answer 1

CountDownLatch作为Java多线程编程中的一个工具类，主要用于协调多个线程之间的同步，而非互斥。它的核心功能在于等待特定数量的线程完成任务后，才触发事件，从而让其他等待的线程继续执行。CountDownLatch通过一个计数器实现，初始值为线程数量。线程完成任务后调用`countDown`方法减一，计数器归零时，所有等待的线程会被唤醒。

在实际应用中，CountDownLatch的使用场景较为多样，尤其是需要协调多个线程同时开始执行任务，以达到最大并行性。例如，可以将多个线程放入起跑线，等待一个信号后同时启动，确保所有线程在同一时刻开始执行任务。

具体实现时，我们初始化一个共享的`CountDownLatch`对象，其计数器值为1，表示只有一个线程需要完成任务。在所有线程开始执行任务前，他们需要调用`await`方法，等待计数器变为0。当主线程调用`countDown`方法时，计数器减一，一旦计数器归零，所有等待的线程将被唤醒。

以下是一个简单的代码示例，展示了如何使用CountDownLatch协调多个线程的开始执行：

java
CountDownLatch startSignal = new CountDownLatch(1);
// 在所有线程开始执行前调用await
startSignal.await();
// 启动线程
Thread thread1 = new Thread(() -> {
// 线程任务
System.out.println("Thread 1 is running");
});
Thread thread2 = new Thread(() -> {
// 线程任务
System.out.println("Thread 2 is running");
});
thread1.start();
thread2.start();
startSignal.countDown();

运行上述代码，所有线程将在主线程调用`countDown`后同时开始执行任务，实现最大并行性。

总结，CountDownLatch在多线程编程中是一个十分实用的工具，尤其在需要控制线程执行顺序或同步多个线程开始执行任务的场景。正确理解和运用CountDownLatch，能够提高代码的可读性和效率，确保程序在复杂多线程环境下稳定运行。