Java中CountDownLatch的应用

CountDownLatch类是Java并发包(java.util.concurrent)中的一个同步工具类，它允许一个或多个线程等待直到在其他线程中执行的一组操作完成。

一、CountDownLatch的基本使用

在Java中，CountDownLatch主要有两种方法：await()和countDown()。await()方法会将当前线程阻塞，直到countDown()方法计数为0时才会唤醒。countDown()方法则是将计数器减1。

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class Test {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
        new Thread(() -> {
            System.out.println("线程1开始执行");
            latch.countDown();
            System.out.println("线程1执行结束");
        }).start();

        new Thread(() -> {
            System.out.println("线程2开始执行");
            latch.countDown();
            System.out.println("线程2执行结束");
        }).start();
    
        latch.await();
        System.out.println("所有线程执行完毕");
    }
}

二、CountDownLatch的应用场景

由于CountDownLatch的特性，它通常用于等待其他一些线程完成工作后，当前线程再继续执行。这样可以有效控制任务的并发执行。常见的使用场景有初始化操作、多线程并发处理等。

public class InitializedUsingLatch {
    private static CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);

    static class InitializeThread extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("初始化操作...");
            latch.countDown();
        }
    }

    static class BusinessThread extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            try {
                latch.await();
                System.out.println("业务操作...");
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        new InitializeThread().start();
        new BusinessThread().start();
        new BusinessThread().start();
        new BusinessThread().start();
    }
}

三、CountDownLatch与CyclicBarrier的区别

虽然CountDownLatch和CyclicBarrier在一些场景下的功能相近，但两者有一些本质的区别。CountDownLatch的计数器只能使用一次，而CyclicBarrier的计数器可以使用reset()方法重置。所以CyclicBarrier能处理更复杂的业务场景，比如如果一个复杂的处理流程需要分几个阶段依次执行。

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierDemo {
    public static void main(String[] args) {
        final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);

        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(() -> {
                System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "等待");
                try {
                    barrier.await();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "继续执行");
            }).start();
        }
    }
}