semaphore用于限制并发访问资源的数量，如停车场示例中控制5个停车位的分配，通过acquire获取许可、release释放许可实现限流；countdownlatch用于等待一组操作完成，如主线程等待3个子任务执行完毕后再继续，通过countdown递减计数、await阻塞等待归零。两者均属于java.util.concurrent包，适用于不同协作场景：前者适合资源池管理，后者适合任务同步，结合executorservice可更好管理线程生命周期，合理选用可简化并发逻辑。
在Java并发编程中，Semaphore和CountDownLatch是两个常用的线程协调工具，它们属于java.util.concurrent包中的同步辅助类。虽然功能不同，但都能有效控制多个线程之间的协作行为。
Semaphore：控制并发访问资源的数量
Semaphore（信号量）用于限制同时访问某一资源的线程数量，适合实现资源池，如数据库连接池、线程池等。
它通过维护一组许可（permits）来实现控制：
- 调用acquire()方法时，线程尝试获取一个许可，如果没有可用许可，线程将被阻塞。
- 调用release()方法时，线程释放一个许可，唤醒等待的线程。
import java.util.concurrent.Semaphore;
<p>public class ParkingLot {
private static final int CAPACITY = 5;
private Semaphore semaphore = new Semaphore(CAPACITY);</p><pre class='brush:java;toolbar:false;'>public void park(String carName) throws InterruptedException {
semaphore.acquire(); // 获取一个停车位
System.out.println(carName + " 停车成功");
// 模拟停车一段时间
Thread.sleep(2000);
System.out.println(carName + " 离开停车场");
semaphore.release(); // 释放停车位
}
public static void main(String[] args) {
ParkingLot lot = new ParkingLot();
for (int i = 1; i <= 8; i++) {
new Thread(() -> {
try {
lot.park(Thread.currentThread().getName());
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}, "Car-" + i).start();
}
}}
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在这个例子中，最多只有5个线程能同时执行park操作，其余线程会等待，直到有车离开释放许可。
CountDownLatch：等待一组操作完成
CountDownLatch允许一个或多个线程等待其他线程完成一系列操作。它通过一个计数器实现：
- 计数器初始化为某个正整数，表示需要等待的事件数量。
- 调用await()的线程会被阻塞，直到计数器变为0。
- 每次调用countDown()，计数器减1。
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
<p>public class TaskRunner {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
int taskCount = 3;
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(taskCount);</p><pre class='brush:java;toolbar:false;'> for (int i = 1; i <= taskCount; i++) {
final int taskId = i;
new Thread(() -> {
System.out.println("任务 " + taskId + " 开始执行");
try {
Thread.sleep(1000 * taskId); // 模拟不同耗时
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
System.out.println("任务 " + taskId + " 完成");
latch.countDown(); // 计数减1
}).start();
}
System.out.println("等待所有任务完成...");
latch.await(); // 阻塞直到计数为0
System.out.println("所有任务已完成，主线程继续执行");
}}
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主线程调用await()后暂停，直到三个子线程各自调用countDown()使计数归零，才继续执行。
使用建议与注意事项
- Semaphore适用于控制资源的并发访问量，注意及时调用release()避免死锁或资源泄露。
- CountDownLatch是一次性的，计数器不能重置。如果需要重复使用，考虑CyclicBarrier。
- 两者都不需要像synchronized那样显式加锁，API更简洁，适合特定场景下的线程协调。
- 结合ExecutorService使用效果更佳，可以更好地管理线程生命周期。
基本上就这些。根据具体需求选择合适的工具，Semaphore侧重“限流”，CountDownLatch侧重“等待完成”，合理使用能大大简化并发控制逻辑。
