在Java中如何使用CountDownLatch实现线程等待_CountDownLatch开发经验分享

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发布时间：2025-10-30 09:39:02

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原创

CountDownLatch是Java中用于线程同步的工具，通过倒计数机制使主线程等待多个子线程完成任务后再继续执行，适用于如批量处理、服务启动依赖等场景。

在java中如何使用countdownlatch实现线程等待_countdownlatch开发经验分享

在Java多线程编程中，经常会遇到需要等待多个线程完成后再执行后续操作的场景。比如主线程需要等待一组子线程全部处理完数据后，再继续进行汇总或结束程序。这时，CountDownLatch 就是一个非常实用的工具类，它位于 java.util.concurrent 包下，能够帮助我们优雅地实现线程间的协调与同步。

什么是CountDownLatch？

CountDownLatch 可以理解为一个倒计数门闩。它通过一个指定的计数值初始化，每当某个线程完成任务后调用 countDown() 方法，计数器就会减1。而其他等待的线程可以调用 await() 方法阻塞自己，直到计数器归零，此时所有被阻塞的线程将自动唤醒并继续执行。

它的核心特点包括：

计数器一旦归零，后续所有 await() 调用将立即返回（可重复使用性差，不能重置）
适用于“一个或多个线程等待其他线程完成”的场景
是线程安全的，内部基于 AQS 实现

基本使用方法

下面通过一个简单的例子来展示 CountDownLatch 的典型用法：主线程启动多个工作线程，并等待它们全部完成后再继续执行。

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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++) {
        final int taskId = i;
        new Thread(() -> {
            try {
                System.out.println("线程 " + taskId + " 开始执行");
                Thread.sleep(1000 + (long)(Math.random() * 2000)); // 模拟耗时操作
                System.out.println("线程 " + taskId + " 执行完毕");
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            } finally {
                latch.countDown(); // 任务完成，计数减1
            }
        }).start();
    }

    System.out.println("主线程正在等待所有子线程完成...");
    latch.await(); // 阻塞等待，直到计数为0
    System.out.println("所有子线程已完成，主线程继续执行！");
}
}

在这个例子中，主线程创建了5个子线程，并传入一个初始值为5的 CountDownLatch。每个子线程执行完任务后调用 countDown()，主线程调用 await() 进行阻塞等待。当所有子线程都调用了 countDown 后，计数归零，主线程被唤醒。

							
								
								
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带超时的等待方式
有时候我们不希望无限等待，而是设置一个最长等待时间。这时可以使用 await(long timeout, TimeUnit unit) 方法。
boolean finished = latch.await(3, TimeUnit.SECONDS);
if (finished) {
    System.out.println("所有任务在规定时间内完成");
} else {
    System.out.println("等待超时，部分任务可能未完成");
}
该方法返回 boolean 值，表示是否成功等待到计数归零。如果超时前未完成，返回 false，可用于处理异常情况。
实际应用场景建议
CountDownLatch 在以下场景中特别有用：


性能测试：让多个线程同时开始执行，模拟高并发请求


初始化依赖：主服务等待配置加载、缓存预热等子任务完成后再启动

批量任务处理：等待一批异步任务全部完成后统一通知结果

例如，在微服务启动时，可以用 CountDownLatch 等待健康检查项全部就绪：
CountDownLatch healthCheckLatch = new CountDownLatch(3);
new Thread(new DatabaseHealthChecker(healthCheckLatch)).start();
new Thread(new RedisHealthChecker(healthCheckLatch)).start();
new Thread(new MQHealthChecker(healthCheckLatch)).start();
if (healthCheckLatch.await(10, TimeUnit.SECONDS)) {
System.out.println("所有健康检查通过，服务正常启动");
} else {
System.err.println("健康检查超时，服务启动失败");
}
基本上就这些。CountDownLatch 使用简单但功能强大，是并发控制中的基础工具之一。只要注意不要误用于需要重复计数的场景（这种情况下可考虑 CyclicBarrier 或 Semaphore），就能有效提升代码的可读性和稳定性。