CountDownLatch是Java中用于线程同步的工具，通过计数器控制线程等待；初始化指定计数值，调用countDown()递减，await()阻塞线程直到计数为零，实现主线程等待多线程完成或统一触发多线程执行，且计数器不可重置，适用于一次性同步场景。
在多线程编程中，经常需要控制多个线程的执行顺序或等待某些任务完成后再继续。Java 提供了 CountDownLatch 工具类来实现这种线程间的协调。它基于一个计数器，当计数器归零时，所有被阻塞的线程将被唤醒并继续执行。
CountDownLatch 是什么？
CountDownLatch 是 java.util.concurrent 包下的一个同步工具类，它允许一个或多个线程等待其他线程完成一组操作。它的核心机制是通过一个初始化的计数值，调用 countDown() 方法递减计数，而调用 await() 的线程会阻塞直到计数变为 0。
典型使用场景包括：
- 主线程等待多个子任务完成后再继续
- 多个线程等待某个公共准备动作完成后再开始执行
- 测试中模拟并发请求，统一触发
基本用法：主线程等待子线程完成
假设我们要启动 3 个线程执行任务，主线程需要等它们全部完成后才打印“所有任务完成”。
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import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class Worker implements Runnable {
private CountDownLatch latch;
public Worker(CountDownLatch latch) {
this.latch = latch;
}
@Override
public void run() {
try {
// 模拟任务执行
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 正在工作...");
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
} finally {
latch.countDown(); // 任务完成，计数减一
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3); // 计数设为3
Thread t1 = new Thread(new Worker(latch), "Worker-1");
Thread t2 = new Thread(new Worker(latch), "Worker-2");
Thread t3 = new Thread(new Worker(latch), "Worker-3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
latch.await(); // 主线程阻塞，直到计数为0
System.out.println("所有工作线程已完成，主线程继续执行。");
}
}输出示例：
Worker-1 正在工作... Worker-2 正在工作... Worker-3 正在工作... 所有工作线程已完成，主线程继续执行。
反向使用：子线程等待主线程指令
有时我们希望多个线程准备好后，由主线程统一发令同时开始执行。这时可以将 CountDownLatch 初始化为 1，让所有子线程调用 await() 等待，主线程调用 countDown() 触发执行。
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class RaceExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CountDownLatch startSignal = new CountDownLatch(1);
for (int i = 1; i <= 3; i++) {
new Thread(() -> {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 准备就绪，等待起跑信号...");
startSignal.await(); // 所有线程在此等待
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始奔跑！");
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}, "Runner-" + i).start();
}
Thread.sleep(2000); // 模拟准备时间
System.out.println("发令枪响！");
startSignal.countDown(); // 发令，所有线程同时开始
}
}这种模式常用于性能测试或并发场景模拟，确保多个线程真正“同时”启动。
注意事项与最佳实践
使用 CountDownLatch 虽然简单，但也要注意以下几点：
- 计数器只能使用一次，一旦归零无法重置。如需重复使用，考虑 CyclicBarrier
- 避免在 countDown() 中抛出异常导致计数未正确减少，建议放在 finally 块中
- await() 可能被中断，应处理 InterruptedException
- 可使用带超时的 await(long timeout, TimeUnit unit)，避免无限等待
例如使用超时机制：
```java if (latch.await(5, TimeUnit.SECONDS)) { System.out.println("所有任务在5秒内完成"); } else { System.out.println("等待超时，部分任务可能未完成"); } ```基本上就这些。CountDownLatch 是实现线程依赖控制的轻量级方案，理解其“倒计数、一次性、等待归零”的特性，就能在合适的场景中有效使用。
