countdownlatch 在 Java 中主要用于控制并發，通過一個倒計時器允許一個或多個線程等待其他線程完成操作。其核心是一個初始化后不可重置的計數器，調用 await() 方法使線程等待直到計數器減至 0，而每次任務完成時調用 countdown() 方法將計數器減 1。典型應用場景包括：1. 等待多個線程完成初始化工作；2. 并發測試中模擬用戶同時請求；3. 合并多個子任務執行結果。與 join() 方法相比，countdownlatch 更加通用，可協調多個線程而非單一線程同步。await() 方法會拋出 interruptedexception，需進行異常處理。在高并發場景下，countdownlatch 可能因頻繁線程阻塞和競爭影響性能，此時可考慮使用 cyclicbarrier 或 completablefuture 替代。
CountDownLatch 在 Java 中主要用于控制并發，它允許一個或多個線程等待直到在其他線程中執行的一組操作完成?？梢园阉胂蟪梢粋€倒計時器，當計數到達零時，所有等待的線程將被釋放。
CountDownLatch 的核心在于一個計數器，這個計數器通過 CountDownLatch(int count) 初始化，count 表示需要等待的事件數量。每次一個線程完成它的任務，它就調用 countDown() 方法將計數器減 1。當計數器變為 0 時，所有調用 await() 方法等待的線程將被喚醒并繼續執行。
CountDownLatch 的典型應用場景包括：
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- 等待多個線程完成初始化工作： 例如，一個應用啟動時，需要加載多個模塊的數據，可以使用 CountDownLatch 來等待所有模塊加載完成后再啟動主線程。
- 并發測試： 可以使用 CountDownLatch 來模擬并發用戶，等待所有用戶準備就緒后同時發起請求。
- 結果合并： 當一個任務需要分解成多個子任務并行執行，然后將子任務的結果合并時，可以使用 CountDownLatch 來等待所有子任務完成。
解決方案：
CountDownLatch 的使用非常簡單，主要涉及三個方法：
- CountDownLatch(int count)： 構造方法，初始化計數器。
- await()： 使當前線程進入等待狀態，直到計數器變為 0。
- countDown()： 將計數器減 1。
下面是一個簡單的示例：
import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class CountDownLatchExample { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { int numberOfThreads = 3; CountDownLatch latch = new CountDownLatch(numberOfThreads); ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(numberOfThreads); for (int i = 0; i < numberOfThreads; i++) { final int taskId = i; executor.execute(() -> { try { System.out.println("Thread " + taskId + " is running..."); Thread.sleep((long) (Math.random() * 3000)); // 模擬任務執行時間 System.out.println("Thread " + taskId + " finished."); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { latch.countDown(); // 任務完成，計數器減 1 } }); } latch.await(); // 等待所有線程完成 System.out.println("All threads finished. Main thread continues."); executor.shutdown(); } }
在這個例子中，我們創建了一個 CountDownLatch，計數器初始化為 3。然后，我們創建了一個線程池，并提交了 3 個任務。每個任務執行完成后，都會調用 countDown() 方法將計數器減 1。主線程調用 await() 方法等待，直到計數器變為 0，然后繼續執行。
CountDownLatch 與 join() 方法的區別？
join() 方法是讓一個線程等待另一個線程執行完成。它主要用于線程之間的同步，確保一個線程在另一個線程結束后才能繼續執行。CountDownLatch 更加通用，它可以等待多個線程完成任務，并且不需要線程之間有直接的依賴關系。
此外，join() 方法只能用于等待單個線程，而 CountDownLatch 可以等待多個線程。如果需要等待多個線程，使用 CountDownLatch 更加方便。
CountDownLatch 的計數器可以重置嗎？
不可以。CountDownLatch 的計數器只能初始化一次，并且只能遞減，不能重置。一旦計數器變為 0，就不能再次使用。如果需要重置計數器，需要創建新的 CountDownLatch 實例。
這與 CyclicBarrier 不同，CyclicBarrier 可以在所有線程到達屏障后重置計數器，可以重復使用。
CountDownLatch 的 await() 方法會拋出 InterruptedException 嗎？
是的。await() 方法會拋出 InterruptedException，這表示在等待過程中，線程被中斷了。因此，在使用 await() 方法時，需要捕獲 InterruptedException 異常，并進行適當的處理。
通常的處理方式是重新設置中斷狀態，或者直接拋出異常。例如：
try { latch.await(); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); // 重新設置中斷狀態 // 或者 // throw new RuntimeException(e); }
CountDownLatch 的性能如何？在高并發場景下是否適用？
CountDownLatch 的性能在高并發場景下可能會受到影響。await() 方法的實現依賴于 LockSupport.park() 方法，該方法會使線程進入阻塞狀態。當大量線程同時調用 await() 方法時，可能會導致線程頻繁切換，從而影響性能。
此外，countDown() 方法的實現也涉及到同步操作，在高并發場景下可能會出現競爭，從而影響性能。
因此，在高并發場景下，需要謹慎使用 CountDownLatch，并進行適當的性能測試和優化?？梢钥紤]使用其他并發工具，例如 CyclicBarrier 或 CompletableFuture，來替代 CountDownLatch。
