java并发编程面试题-什么是Java中的CountDownLatch？

什么是CountDownLatch？

CountDownLatch是Java并发包（java.util.concurrent）中的一个同步辅助类，用来协调多个线程之间的协作。它允许一个或多个线程等待，直到其他线程完成一组操作。

CountDownLatch的基本原理

CountDownLatch通过一个计数器来实现这个功能。这个计数器的初始值是通过构造函数设置的，每当一个线程完成了它的任务后，计数器的值就会减一。当计数器的值减到零时，所有等待的线程都会被唤醒，继续执行各自的操作。

CountDownLatch的主要方法

1. await()：这个方法会让当前线程等待，直到计数器的值减到零。如果计数器已经是零，线程不会被阻塞。
2. countDown()：这个方法会将计数器的值减一。调用这个方法的线程不会被阻塞。

CountDownLatch的用途

CountDownLatch可以用于多种场景，以下是一些常见的用途：

1. 多线程启动协调：可以让主线程等待，直到所有工作线程都准备好后再继续执行。
2. 并行计算结果合并：可以让主线程等待，直到所有分任务都完成后，再汇总结果。
3. 模拟并发测试：可以让多个线程同时开始执行，以模拟并发场景进行测试。

CountDownLatch的使用步骤

1. 初始化CountDownLatch：在需要的地方创建一个CountDownLatch对象，并设置计数器的初始值。
2. 线程等待：在需要等待其他线程的地方调用await()方法。
3. 线程完成任务：在每个工作线程完成任务后调用countDown()方法。

举个例子来说明

假设我们有一个主线程和三个工作线程，主线程需要等待这三个工作线程都完成任务后再继续执行。我们可以使用CountDownLatch来实现：

1. 初始化：创建一个CountDownLatch对象，并将计数器初始值设为3。
2. 主线程等待：在主线程中调用await()方法，等待计数器减到零。
3. 工作线程执行任务并计数：每个工作线程在完成任务后调用countDown()方法，将计数器减一。

当三个工作线程都调用了countDown()方法后，计数器的值就会减到零，此时主线程会被唤醒，继续执行后续操作。

总结

• CountDownLatch：一个同步辅助类，用于协调多个线程之间的协作。
• 基本原理：通过一个计数器来控制，计数器的值减到零时，所有等待的线程会被唤醒。
• 主要方法：await()让线程等待，countDown()减少计数器的值。
• 常见用途：多线程启动协调、并行计算结果合并、模拟并发测试等。

通过CountDownLatch，可以更方便地实现线程之间的协调和同步，确保多个线程能够按照预期的顺序执行。