JavaCountDownLatch线程等待详解

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CountDownLatch通过计数器实现线程同步，初始化时设定计数值，调用await()的线程阻塞等待，其他线程执行countDown()使计数减一，计数归零后等待线程被唤醒，适用于主线程等待多个任务完成的场景。

CountDownLatch 是 Java 并发包（java.util.concurrent）中一个实用的同步工具，用于让一个或多个线程等待其他线程完成一组操作后再继续执行。它的核心机制基于一个计数器，这个计数器在初始化时设定，每当一个任务完成就减 1，直到计数器归零，等待的线程才被唤醒。

基本工作原理

CountDownLatch 内部维护一个 volatile 类型的整数计数器，使用 AQS（AbstractQueuedSynchronizer）实现线程的阻塞与唤醒：

• 创建 CountDownLatch 时指定一个正整数作为计数值（count）
• 调用 await() 方法的线程会被阻塞，直到计数器变为 0
• 其他线程执行完任务后调用 countDown() 方法，将计数器减 1
• 当计数器减到 0 时，所有因 await() 阻塞的线程被释放，继续执行

典型使用场景

适用于“等待N个任务完成”的场景，比如：

• 主线程启动多个工作线程，并等待它们全部初始化完成再开始处理
• 多个并行任务完成后，汇总结果
• 服务启动时，等待配置加载、资源初始化等操作完成

以下是一个简单的例子，展示主线程等待 3 个工作线程完成任务：

public class CountDownLatchExample {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);

        for (int i = 1; i  {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始工作");
                try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) {}
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 完成");
                latch.countDown(); // 计数减一
            }, "Worker-" + i).start();
        }

        System.out.println("主线程等待所有工作线程完成...");
        latch.await(); // 阻塞直到计数为0
        System.out.println("所有任务完成，主线程继续执行");
    }
}

关键特性说明

理解以下几个要点有助于正确使用 CountDownLatch：

• 计数器不可重置：一旦减到 0，不能再复用。如需重复使用，考虑 CyclicBarrier
• await() 可以被中断：如果线程在等待时被中断，会抛出 InterruptedException
• 支持超时等待：latch.await(5, TimeUnit.SECONDS) 在指定时间内未完成则继续执行
• 多个线程可同时调用 await()，它们都会被阻塞直到计数归零

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