CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore 有何区别？

结论先行：三者都是 JUC 同步工具，但语义完全不同：CountDownLatch 是倒数门闩，等 N 个线程各自报数（countDown）完成后放行等待者；CyclicBarrier 是循环栅栏，N 个线程互相等待到齐后再同时出发且可重置复用；Semaphore 是信号量，用许可数控制同时访问资源的线程上限，本质是限流。

三者对比

维度	CountDownLatch	CyclicBarrier	Semaphore
核心语义	计数归零即放行	凑齐人数再开跑	许可证控制并发数
等待关系	主线程等一组任务完成	线程们互相等齐	每个线程申请/释放许可
可否复用	否（一次性）	是（reset 后循环使用）	是（一直可用）
典型场景	服务启动等所有模块就绪	分批并行计算后统一汇总	数据库连接池、接口限流

import java.util.concurrent.*;

public class SyncToolsDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1) CountDownLatch：3 个任务都 countDown 后主线程才继续
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(() -> {
                try { Thread.sleep(50); }
                catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); }
                finally { latch.countDown(); }
            }).start();
        }
        latch.await();

        // 2) CyclicBarrier：3 个线程到齐后一起“开跑”
        CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3,
                () -> System.out.println("全员到齐，开跑"));
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(() -> {
                try { barrier.await(); } catch (Exception e) { }
            }).start();
        }

        // 3) Semaphore：最多发放 2 个许可
        Semaphore sem = new Semaphore(2);
        sem.acquire();
        try { /* 访问受限资源 */ } finally { sem.release(); }
    }
}

常见追问 / 记忆点

• 记忆点：Latch 在“倒计时”、Barrier 在“凑人头”、Semaphore 在“卡并发数”。
• 追问：CountDownLatch 计数不能回拨；CyclicBarrier 有人中断/超时后会破坏栅栏，可用 reset 重建。
• 追问：Semaphore 同样有公平/非公平模式，acquire 可响应中断，release 会唤醒等待线程。