当我们需要执行多个异步任务，并且需要等待它们全部完成才可以继续时，可以使用以下两种实现方案：
一、方案
方案一：CountDownLatch
CountDownLatch是一个同步工具类，可以用来实现多个线程之间的同步。它可以让一个线程等待其他线程完成某些工作后再继续执行。
实现方案如下：
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class CountDownLatchDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
// 启动三个线程执行任务
for (int i = 0; i < 3; i++) {
new Thread(() -> {
// 执行任务
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行任务");
latch.countDown();
}).start();
}
// 阻塞着，等待所有任务完成
latch.await();
// 所有任务完成后，继续执行
System.out.println("所有任务完成");
}
}输出结果：
Thread-1 执行任务
Thread-0 执行任务
Thread-2 执行任务
所有任务完成方案二：CompletableFuture
CompletableFuture是一个异步编程的工具类，可以用来执行异步任务并获取任务执行结果。
实现方案如下：
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class CompletableFutureDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
ExecutionException {
// 创建线程池
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
// 启动三个异步任务
CompletableFuture<Void> future1 = CompletableFuture.runAsync(() -> {
// 执行任务1
System.out.println("任务1 执行");
}, executorService);
CompletableFuture<Void> future2 = CompletableFuture.runAsync(() -> {
// 执行任务2
System.out.println("任务2 执行");
}, executorService);
CompletableFuture<Void> future3 = CompletableFuture.runAsync(() -> {
// 执行任务3
System.out.println("任务3 执行");
}, executorService);
// 等待所有任务完成
CompletableFuture.allOf(future1, future2, future3).get();
// 所有任务完成后，继续执行
System.out.println("所有任务完成");
}
}如果任务比较多的情况下就可以使用数组列表来存储创建的任务，CompletableFuture.allOf接收的是CompletableFuture<?>[]数组。
输出结果：
任务1 执行
任务2 执行
任务3 执行
所有任务完成- CountDownLatch 方案中，我们使用 latch.await() 方法来等待所有任务完成。
- CompletableFuture 方案中，我们使用 CompletableFuture.allOf() 方法来等待所有任务完成。
两种方案各有优缺点：
- CountDownLatch 方案简单易用，但需要额外创建一个 CountDownLatch 对象。
- CompletableFuture 方案可以获取任务的执行结果，但需要额外创建一个 CompletableFuture 对象。
在实际使用中，可以根据具体需求选择合适的方案。
二、CountDownLatch vs CompletableFuture
CountDownLatch 和 CompletableFuture 都是用于在多线程环境中同步线程的工具。它们都具有各自的优缺点，适用于不同的场景。
| 特性 |
CountDownLatch |
CompletableFuture |
| 功能 |
简单的同步 |
丰富的同步、异步、通信功能 |
| 使用难度 |
简单 |
复杂 |
| 适用场景 |
简单的同步场景 |
各种同步、异步场景 |
CountDownLatch
CountDownLatch 是一个计数器，它可以让一个线程等待其他线程完成某些操作。CountDownLatch 的计数器初始值为某个整数，当计数器的值减为 0 时，所有等待的线程都会被唤醒。
CountDownLatch 的优点是简单易用，适用于一些简单的同步场景。例如，可以使用 CountDownLatch 来实现线程池的启动和关闭。
CountDownLatch 的缺点是它只能实现简单的同步场景。例如，如果需要在多个线程之间传递数据，CountDownLatch 就无法实现。
CompletableFuture
CompletableFuture 是一个异步任务处理框架，它可以用于在多线程环境中异步执行任务、同步多个异步任务的结果、以及实现线程间通信等。
CompletableFuture 的优点是功能丰富，适用于各种同步场景。例如，可以使用 CompletableFuture 来实现线程池的异步执行、多个异步任务的结果同步、以及线程间数据传递等。
CompletableFuture 的缺点是使用起来比较复杂，需要一定的学习成本。
三、相关题目
- CountDownLatch 的使用场景有哪些？
答案：CountDownLatch 可以用于以下场景：
- 等待其他线程完成任务后再执行某些操作。例如，可以使用 CountDownLatch 来实现线程池的启动和关闭。
- 让多个线程同步执行某些操作。例如，可以使用 CountDownLatch 来实现多个线程并发读取文件。
2.CompletableFuture 是什么？
答案：CompletableFuture 是一个异步任务处理框架，它可以用于在多线程环境中异步执行任务、同步多个异步任务的结果、以及实现线程间通信等。
3.CompletableFuture 的使用场景有哪些？
答案：CompletableFuture 可以用于以下场景：
- 异步执行任务。例如，可以使用 CompletableFuture 来实现异步 HTTP 请求。
- 同步多个异步任务的结果。例如，可以使用 CompletableFuture 来实现多个线程并发计算的结果求和。
- 实现线程间通信。例如，可以使用 CompletableFuture 来实现线程间的数据传递。
4.CompletableFuture 的常用方法有哪些？
答案：CompletableFuture 提供了丰富的 API，常用的方法包括：
- thenApply()：将当前 CompletableFuture 的结果作为参数传递给一个函数，并将函数的结果作为新的 CompletableFuture。
- thenAccept()：将当前 CompletableFuture 的结果作为参数传递给一个函数，但不返回任何结果。
- thenRun()：不依赖当前 CompletableFuture 的结果，执行一个函数。
- allOf()：将多个 CompletableFuture 组合成一个新的 CompletableFuture，只有当所有 CompletableFuture 都完成时，新的 CompletableFuture 才会完成。
- anyOf()：将多个 CompletableFuture 组合成一个新的 CompletableFuture，当任意一个 CompletableFuture 完成时，新的 CompletableFuture 就会完成。
5.CompletableFuture 的异常处理机制是怎样的？
答案：CompletableFuture 的异常处理机制如下：
- 如果 CompletableFuture 的执行过程中抛出异常，则异常会被封装在一个 CompletionException 中，并传递给 thenApply()、thenAccept() 等方法。
- 如果 CompletableFuture 的执行过程中没有抛出异常，则 thenApply()、thenAccept() 等方法不会抛出异常。
6.CompletableFuture 和 CountDownLatch 的区别是什么？
答案：CompletableFuture 和 CountDownLatch 都是用于在多线程环境中同步线程的工具，但它们有以下区别：
- 功能：CompletableFuture 具有更丰富的功能，可以用于异步执行任务、同步多个异步任务的结果、以及实现线程间通信等，而 CountDownLatch 只能用于简单的同步场景。
- 使用难度：CompletableFuture 的使用难度比 CountDownLatch 高，需要一定的学习成本。
- 适用场景：CompletableFuture 适用于各种同步场景，而 CountDownLatch 适用于简单的同步场景。