使用 CountdownLatch 实现多线程同步

在多线程编程中，同步是一项重要的任务，它确保线程之间的协调和顺序执行。CountdownLatch（倒计时门栓）是 Java 提供的一种同步工具，它可以帮助我们实现多线程的同步。本文将介绍 CountdownLatch 的概念、用法和示例，以帮助读者更好地理解和应用这个有用的工具。

CountdownLatch 概述 CountdownLatch 是 Java 并发包中的一部分，它允许一个或多个线程等待一组操作完成后再继续执行。它内部维护一个计数器，初始化时指定一个正整数，表示需要等待的操作数。每次一个操作完成时，计数器减一。当计数器达到零时，等待中的线程将被唤醒，可以继续执行。
CountdownLatch 的用法使用 CountdownLatch 需要以下步骤：

创建一个 CountdownLatch 实例，并指定初始计数器的值。
在需要等待的线程中调用 Await() 方法，使线程进入等待状态。
在其他线程中，当一个操作完成时，调用 countDown() 方法，表示一个操作已经完成。

CountdownLatch 示例下面是一个简单的示例，演示 CountdownLatch 的用法：

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountdownLatchExample {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        int numThreads = 3;
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(numThreads);

        for (int i = 0; i < numThreads; i++) {
            Thread thread = new Thread(new Worker(latch));
            thread.start();
        }

        System.out.println("等待所有线程完成...");
        latch.await();
        System.out.println("所有线程已完成！");
    }
}

class Worker implements Runnable {
    private final CountDownLatch latch;

    public Worker(CountDownLatch latch) {
        this.latch = latch;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程开始执行");
        // 模拟耗时操作
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("线程执行完毕");
        latch.countDown();
    }
}

在上面的示例中，我们创建了一个包含 3 个线程的线程池，每个线程都执行一个耗时的操作。主线程在启动所有线程后调用 await() 方法，进入等待状态。每个线程执行完操作后调用 countDown() 方法，表示一个操作已完成。当所有操作完成后，主线程被唤醒，输出 "所有线程已完成！"。

总结 CountdownLatch 是一种强大的同步工具，可用于协调多个线程的执行顺序。通过合理使用 CountdownLatch，我们可以实现复杂的线程同步逻辑。在实际开发中，当我们需要等待一组操作完成后再继续执行时，CountdownLatch 是一个非常有用的选择。

通过本文的介绍和示例，相信读者已经对 CountdownLatch 的用法有了初步了解。在编写多线程应用程序时，合理运用 CountdownLatch 可以提高代码的可读性和可维护性，同时确保线程的正确同步。希望本文对读者在多线程编程中的工作有所帮助！