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CountDownLatch通过计数器实现线程同步，初始化指定计数，调用countDown()减一，await()使线程等待直至计数为零，适用于主线程等待多个子线程完成的场景。

在Java中，CountDownLatch 是一种非常实用的并发工具类，位于 java.util.concurrent 包下，用于让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，所有等待的线程被唤醒。

基本原理

CountDownLatch 初始化时指定一个计数值（正整数），代表需要等待的事件数量。每调用一次 countDown() 方法，计数器减一。调用 await() 的线程会一直阻塞，直到计数器变为0。

• await()：使当前线程进入等待状态，直到计数器为0。
• await(long timeout, TimeUnit unit)：设置最大等待时间，超时后即使计数未归零也会继续执行。
• countDown()：将计数器减1，通常由工作线程调用。

使用场景示例：主线程等待多个子线程完成

假设我们需要启动多个任务并确保它们全部完成后才进行后续处理，可以使用 CountDownLatch 实现同步。

代码示例：

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

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

        for (int i = 1; i <= threadCount; i++) {
            int taskId = i;
            new Thread(() -> {
                System.out.println("任务 " + taskId + " 开始执行");
                try {
                    Thread.sleep(2000); // 模拟耗时操作
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
                System.out.println("任务 " + taskId + " 完成");
                latch.countDown(); // 任务完成，计数减一
            }).start();
        }

        System.out.println("等待所有任务完成...");
        latch.await(); // 主线程阻塞，直到计数为0
        System.out.println("所有任务已完成，继续执行主线程逻辑");
    }
}

注意事项与最佳实践

使用 CountDownLatch 时需要注意以下几点：

• 计数器只能初始化一次，不能重置。如果需要重复使用，考虑使用 CyclicBarrier。
• 确保每个工作线程最终都会调用 countDown()，否则可能导致 await 永久阻塞。
• 可以在多个线程中调用 await()，它们都会等待计数归零。
• 适合用于“等待开始”或“等待结束”的场景，比如多线程初始化完成后再统一开始业务逻辑。

常见应用场景

• 多个服务加载完成后触发系统启动。
• 测试中等待异步操作完成再验证结果。
• 分片任务并行处理后汇总结果。

基本上就这些。CountDownLatch 使用简单但功能强大，是控制线程协作的重要工具之一。掌握它的使用方式有助于编写更健壮的并发程序。