CountDownLatch是Java并发工具包java.util.concurrent中的一个类，主要用于解决一个或多个线程等待一组操作完成的问题。它的核心原理是基于一个内部的计数器，当计数器的值减至0时，所有因调用await()方法而阻塞的线程将会被唤醒，从而继续执行。
CountDownLatch的原理
- 初始化：创建
CountDownLatch时，需要传入一个整数作为计数器的初始值。这个值代表了需要等待的事件数目。 - 计数器减1：当一个事件发生时，调用
countDown()方法使得计数器的值减1。 - 等待：调用
await()方法的线程会阻塞，直到计数器的值变为0。await()方法有两个版本，一个是无参的，会无限期地等待；另一个接受超时时间作为参数，会在指定时间内等待计数器变为0，超时后线程会被唤醒。 - 唤醒线程：一旦计数器的值变为0，所有等待的线程都会被唤醒，然后继续执行后续的操作。
使用方式
下面是一个简单的CountDownLatch的使用示例：
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class CountDownLatchExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
final int threadCount = 5;
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(threadCount);
for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
new Thread(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running.");
// 模拟一些耗时的操作
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " finished.");
// 减少计数器的值
latch.countDown();
}).start();
}
// 主线程等待所有子线程完成
System.out.println("Main thread waiting...");
latch.await();
System.out.println("All threads have finished their tasks.");
}
}在这个例子中，主线程创建了一个CountDownLatch实例，初始计数器值为5。接着启动了5个线程，每个线程执行完自己的任务后，调用countDown()方法来减少计数器的值。主线程通过调用await()方法来等待所有的子线程完成，即计数器的值变为0。
注意事项
CountDownLatch是一个一次性使用的工具，一旦计数器的值达到0，就不能再被重置。如果需要重新使用，需要重新创建一个新的CountDownLatch实例。CountDownLatch的计数器只能通过构造函数初始化，且初始化后的值只能减少，不能增加。await()方法抛出InterruptedException，因此在使用时需要处理这个异常，通常可以通过恢复线程的中断状态来处理。- 如果一个线程在调用
await()之前已经被中断，那么await()会立即抛出InterruptedException并清除线程的中断状态。 - 在使用
CountDownLatch时，确保所有调用countDown()的线程最终都会调用它，否则等待的线程可能永远处于阻塞状态。
