Java 中的 CountDownLatch

CountDownLatch 类是另一个用于并发执行的重要类。它是一种同步辅助工具，允许一个或多个线程等待，直到另一个线程中正在执行的一组操作完成。

它使用我们在构造函数中传递的计数进行初始化。调用 countDown() 方法会阻塞 await 方法，直到当前计数达到零，之后所有等待的线程都会被释放，并且任何后续对 await 的调用会立即返回。CountDownLatch 不要求调用 countdown() 的线程等待计数达到零再继续。它会阻止任何线程在所有线程都能通过之前，提前通过 await。

CountDownLatch 根据 count 值用于多种目的

1. 如果我们用计数 1 初始化 CountDownlatch，它将作为简单的开关锁或门。
2. 如果我们用计数 N 初始化 CountDownLatch，它将用于让一个线程等待，直到 N 个线程完成某个操作，或者某个操作已完成 N 次。

CountDownLatch 的构造函数

CountDownLatch 提供了一个参数化构造函数。它接受一个整数值作为计数。它构造 CountDownLatch 并用给定的计数值进行初始化。

注意：当 count 的值为负数时，构造函数会抛出 IllegalArgumentException。

语法

参数

count -> 这是在线程能够通过 await() 之前必须调用 countdown() 的次数。

CountDownLatch 的方法

CountDownLatch 类有几种可用于并发控制的方法。CountDownLatch 类还提供了 java.lang.Object 类的方法，因为它由 CountDownLatch 类继承。

java.lang.Object 类的方法如下：

1. clone
2. equals
3. finalize
4. getClass
5. hashCode
6. notify
7. notifyAll
8. wait
9. wait
10. wait

如果您不了解 Object 类的方法，请参考以下链接：object-class

CountDownLatch 提供了以下方法：

1. await()

await() 方法使当前线程等待，直到以下情况之一未发生：

1. 锁存器已计数至零。
2. 线程未被中断。

当当前计数设置为零时，await() 方法会立即返回。

当当前计数既不为零也不是负数时，await() 方法会禁用当前线程的调度，并且当前线程将保持休眠状态，直到发生以下情况之一：

• 由于调用 countDown()，计数的值达到零。
• 当前线程被另一个线程中断。

语法

await() 方法具有以下语法：

它不接受任何值，也不返回任何值。

抛出

当当前线程在等待时被中断，await() 方法会抛出 InterruptedException。

2. await()

这是 await() 方法的另一种变体，它使当前线程等待，直到以下情况未发生：

1. 锁存器已计数至零。
2. 指定的等待时间已过。
3. 线程被中断。

当当前计数设置为零时，await() 方法会立即返回 true。当等待时间在计数达到零之前已过时，它会返回 false。

当当前计数既不为零也不是负数时，await() 方法会禁用当前线程的调度，并且当前线程将保持休眠状态，直到发生以下情况之一：

• 由于 countDown() 的调用，计数值达到零。
• 指定的等待时间已过。
• 当前线程被另一个线程中断。

语法

参数

timeout: timeout 参数是 long 类型，定义了最大等待时间。

unit: unit 参数是 TimeUnit 类型，定义了 timeout 参数的时间单位。

返回值

当计数达到零时返回 true，当等待时间在计数达到零之前已过时返回 false。

抛出

当当前线程在等待时被中断，await() 方法会抛出 InterruptedException。

3. countdown

countdown() 方法是 CountDownLatch 类提供的另一个重要方法。它记录锁存器的计数，并在计数达到零时释放所有等待的线程。它完成了以下工作：

1. 当当前计数大于零时，计数会递减。
2. 当新计数为零时，所有等待的线程将重新启用以进行线程调度。
3. 当当前计数等于零时，不会发生任何事情。

4. getCount

这是 CoutDownLatch 类提供的另一个重要方法。getCount() 方法用于获取我们当前使用的锁存器的计数。

语法

它不接受任何参数。它返回锁存器的当前计数。

5. toString

toString() 是 CountDownLatch 类提供的最后一个方法。它用于获取一个字符串，该字符串将标识锁存器及其状态。

语法

覆盖

它覆盖了 Object 类中的 toString 方法。

返回值

它返回一个标识锁存器及其状态的字符串。

让我们来看一个 CountDownLatch 的例子，了解它是如何工作的以及如何在 Java 中实现它。

CountDownLatchExample.java

输出