JavaCountDownLatch线程协调方法

你在学习文章相关的知识吗？本文《Java如何用CountDownLatch协调线程执行》，主要介绍的内容就涉及到，如果你想提升自己的开发能力，就不要错过这篇文章，大家要知道编程理论基础和实战操作都是不可或缺的哦！

CountDownLatch 是用于线程间等待协调的同步工具，适用于主线程等待多任务完成等场景；其计数器一次性递减归零后唤醒等待线程，不可重置，需配合超时或中断处理，并注意子线程异常导致计数卡住问题。

CountDownLatch 是什么，适合解决哪类问题

CountDownLatch 不是用来保护共享资源的锁，而是用来做线程间“等待协调”的同步辅助工具。它核心作用是：让一个或多个线程阻塞等待，直到其他线程完成一组操作。典型场景包括：主线程等待所有子任务执行完毕再汇总结果、服务启动时等待多个初始化模块就绪、测试中模拟并发到达等。

它的关键特征是「一次性」——计数器只能递减，不能重置；一旦归零，所有等待线程被唤醒，后续调用 await() 将直接返回，不再阻塞。

如何正确初始化和触发 CountDownLatch

构造时传入初始计数值，代表需要等待的事件数量。每个事件完成时调用 countDown()；等待方调用 await() 进入阻塞。注意：计数器不是线程安全地“加”，只支持“减”，且 countDown() 可在任意线程多次调用（只要没归零）。

• 不要在构造后手动修改计数器值——没有提供 set 或 reset 方法
• 避免在未调用 countDown() 的线程里提前结束任务，否则 await() 会永久阻塞（除非设超时）
• 如果初始化为 0，await() 立即返回，适合做“开关”式控制

CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
// 启动 3 个异步任务
for (int i = 0; i  {
        try {
            // 模拟工作
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
        latch.countDown(); // 完成一个
    }).start();
}
latch.await(); // 主线程等待全部完成
System.out.println("All tasks done.");

await() 超时与中断处理必须显式考虑

await() 默认无限期等待，生产环境几乎从不这么用。必须配合超时或中断机制，否则单个子线程卡死会导致整个流程挂起。

• 优先使用带超时的 await(long timeout, TimeUnit unit)，返回 false 表示等待超时
• 若需响应中断，保留 InterruptedException 并恢复中断状态（Thread.currentThread().interrupt()）
• 不要忽略中断异常或吞掉它——这会让上层无法感知取消意图

if (!latch.await(5, TimeUnit.SECONDS)) {
    System.err.println("Timeout: not all tasks finished in time");
    // 可选：尝试取消正在运行的任务（需额外协作机制）
}

和 CyclicBarrier、Semaphore 的关键区别在哪

三者都属于并发工具类，但语义和生命周期完全不同：

• CountDownLatch：单次倒计时，不可重用；关注“某件事是否已完成 N 次”
• CyclicBarrier：可重复使用，所有线程必须同时到达屏障点才一起放行；适合多阶段协同计算
• Semaphore：控制并发访问数（类似资源许可证），不保证执行顺序，也不表达“完成”语义

误用 CyclicBarrier 替代 CountDownLatch 会导致线程在未齐备时被阻塞；反过来用 CountDownLatch 做循环协同，则每次都要新建实例，失去复用性。

真正容易被忽略的是：CountDownLatch 本身不捕获子线程的异常。如果某个子线程抛出未处理异常，它只是静默终止，countDown() 不会被执行，导致计数器卡住——你需要额外机制（如 Future.get() 或共享异常容器）来传递错误。

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