CountDownLatch通过计数器实现线程同步，主线程调用await等待，各任务线程完成时调用countDown，计数归零后主线程继续执行，适用于分批任务协调。
在Java并发编程中，当需要协调多个线程的执行，确保某些操作在其他任务完成后再执行时，CountDownLatch 是一个非常实用的工具。它允许一个或多个线程等待，直到一组操作执行完毕。利用这一特性，可以轻松实现任务的分批执行与统一同步。
CountDownLatch 简介
CountDownLatch 是 java.util.concurrent 包中的一个同步辅助类，通过一个计数器实现线程间的协作。计数器初始值为任务的数量，每当一个任务完成，调用 countDown() 方法将计数减一。等待的线程调用 await() 方法阻塞，直到计数器归零，才继续执行。
分批执行任务的场景设计
假设我们需要处理一批数据，比如1000条记录，为了提高效率，将其分为10批，每批100条，由独立线程处理。主线程需等待所有批次处理完成后，再进行后续汇总操作。此时可使用 CountDownLatch 实现协调。
示例代码如下：
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import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class BatchTaskWithCountDownLatch {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
int batchSize = 10;
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(batchSize);
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
for (int i = 0; i < batchSize; i++) {
final int batchId = i;
executor.submit(() -> {
try {
// 模拟批处理任务
System.out.println("开始执行第 " + batchId + " 批任务");
Thread.sleep(1000); // 模拟耗时
System.out.println("完成第 " + batchId + " 批任务");
} finally {
latch.countDown(); // 任务完成，计数减一
}
});
}
// 主线程等待所有批次完成
latch.await();
System.out.println("所有批次任务已完成，开始汇总...");
executor.shutdown();
}
}
关键点说明与使用建议
- 计数器不可重置：CountDownLatch 的计数器一旦归零，无法重置。若需重复使用，应考虑 CyclicBarrier。
- 避免遗漏 countDown()：必须确保每个任务路径都调用 countDown()，否则 await() 将永久阻塞，造成死锁。
- 合理选择线程池大小：根据系统资源和任务类型配置线程池，避免过多线程导致上下文切换开销。
- 异常处理要完整：即使任务抛出异常，也应放在 finally 块中调用 countDown()，保证计数正确。
基本上就这些。CountDownLatch 提供了一种简洁而强大的方式来协调并发任务的执行顺序，特别适合“等待N个操作完成”的场景。在分批执行任务时，能有效简化主线程的同步逻辑。
