使用CountDownLatch实现Java中的倒计时功能

使用CountDownLatch实现Java中的倒计时功能

在Java中，CountDownLatch是一种同步工具类，它允许一个或多个线程等待一组事件的完成。它通过一个计数器来实现，计数器的初始值可以设置，任何在该对象上调用await()方法的线程都会阻塞，直到计数器的值变为零。

CountDownLatch的基本原理

CountDownLatch的工作原理非常简单：初始化一个给定数量的计数器，任何一个调用了await()方法的线程会阻塞等待，直到计数器的值变为零。

使用CountDownLatch实现倒计时功能

在下面的例子中，我们将演示如何使用CountDownLatch实现一个倒计时功能，其中一个主线程会等待所有的倒计时任务完成后才继续执行。

package cn.juwatech.examples;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class CountdownExample {
   

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
   
        // 创建CountDownLatch对象，设置初始计数为3
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);

        // 创建并启动三个线程
        Worker worker1 = new Worker("Worker-1", latch);
        Worker worker2 = new Worker("Worker-2", latch);
        Worker worker3 = new Worker("Worker-3", latch);

        worker1.start();
        worker2.start();
        worker3.start();

        // 主线程等待所有工作线程完成
        latch.await();

        System.out.println("所有工作线程已经完成任务，主线程继续执行。");
    }

    // 定义Worker类，模拟工作线程
    static class Worker extends Thread {
   
        private final CountDownLatch latch;

        public Worker(String name, CountDownLatch latch) {
   
            super(name);
            this.latch = latch;
        }

        @Override
        public void run() {
   
            System.out.println(getName() + " 开始执行任务。");
            try {
   
                Thread.sleep(2000); // 模拟任务执行时间
            } catch (InterruptedException e) {
   
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(getName() + " 完成任务。");
            latch.countDown(); // 减少计数器的值
        }
    }
}

代码解释

1. CountDownLatch的创建和初始化：

   CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
   

   这里创建了一个CountDownLatch对象，并设置初始计数为3，表示需要等待3个任务完成。

2. 工作线程的定义：

   static class Worker extends Thread {
        
       private final CountDownLatch latch;
   
       public Worker(String name, CountDownLatch latch) {
        
           super(name);
           this.latch = latch;
       }
   
       @Override
       public void run() {
        
           // 任务执行代码省略
           latch.countDown(); // 每个工作线程完成任务后调用countDown()方法
       }
   }
   

   模拟了三个工作线程，每个线程在完成任务后调用latch.countDown()来减少计数器的值。

3. 主线程的等待：

   latch.await();
   

   主线程调用await()方法来等待所有工作线程完成任务，只有当计数器的值为零时，主线程才会继续执行。

适用场景

CountDownLatch适用于一些需要等待其他线程完成某个动作后再继续执行的场景，比如多个线程同时初始化完成后再执行后续操作，或者主线程等待多个并行任务完成后再汇总结果等。

总结

本文详细介绍了如何使用Java中的CountDownLatch实现倒计时功能。通过CountDownLatch，可以方便地控制多个线程之间的协作，实现复杂的同步操作。希望本文能帮助您理解CountDownLatch的基本原理和使用方法，以及在实际开发中如何合理地应用它来解决并发问题。