CountDownLatch通过倒计数实现线程同步，计数归零后释放等待线程，适用于主线程等待多线程完成或统一并发启动场景，需注意不可重置、防止漏调countDown及合理设置超时。
在Java多线程编程中，CountDownLatch 是一个非常实用的同步工具类，它允许一个或多个线程等待其他线程完成操作后再继续执行。它通过一个计数器实现，当计数器归零时，所有被阻塞的线程会被释放。下面介绍它的基本用法和一些使用技巧。
1. CountDownLatch 的基本原理
CountDownLatch 内部维护一个计数器，初始化时指定计数值。每当调用 countDown() 方法，计数器减一；而调用 await() 的线程会一直阻塞，直到计数器变为0，或者等待超时。
典型应用场景包括：
- 主线程等待多个工作线程完成任务后汇总结果
- 多个线程等待某个公共条件就绪（如配置加载完成）
- 模拟并发请求测试性能
2. 基本使用示例：主线程等待子线程完成
以下代码演示如何让主线程等待5个子线程全部执行完毕：
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import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class CountDownLatchExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
int threadCount = 5;
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(threadCount);
for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
new Thread(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 正在执行任务");
try {
Thread.sleep(1000); // 模拟任务耗时
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 任务完成");
latch.countDown(); // 任务完成，计数减一
}).start();
}
System.out.println("主线程等待所有子线程完成...");
latch.await(); // 阻塞直到计数为0
System.out.println("所有子线程已完成，主线程继续执行");
}
}
3. 使用技巧与注意事项
要高效安全地使用 CountDownLatch，需注意以下几点：
- 计数器不可重置：一旦计数归零，CountDownLatch 就失效了。如果需要重复使用，应考虑 CyclicBarrier 或重新创建实例。
- 避免遗漏 countDown()：确保每个线程在执行完成后调用 countDown()，否则 await() 可能永远阻塞。
- 合理设置超时：使用 await(long timeout, TimeUnit unit) 可防止无限等待，提升程序健壮性。
- 适用于“一次性”场景：适合“等待N个任务完成”的场景，而不是频繁协调线程交互。
- 可配合线程池使用：在线程池中提交任务时，也可用 CountDownLatch 控制整体完成时机。
4. 等待开始：反向控制线程并发启动
除了等待结束，CountDownLatch 还可用于统一启动多个线程，确保它们在同一时刻开始执行，常用于性能测试：
CountDownLatch startSignal = new CountDownLatch(1);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(() -> {
try {
System.out.println("线程准备就绪，等待开始信号...");
startSignal.await(); // 所有线程在此等待
System.out.println("开始执行任务！");
// 执行任务逻辑
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}).start();
}
// 主线程延迟后释放信号
Thread.sleep(2000);
startSignal.countDown(); // 触发所有线程同时运行
基本上就这些。CountDownLatch 简单却强大，关键是理解其“倒计数、一次性、等待完成”的特性。只要合理设计计数和调用时机，就能有效协调线程执行顺序，提升程序的可控性和稳定性。
