[Java] CountDownLatch

CountDownLatch, java.util.concurrent.CountDownLatch, 카운트다운 래치

정의

java.util.concurrent.CountDownLatch 는 한 스레드 또는 여러 스레드가 다른 스레드들의 작업 완료를 기다리는 일회용 synchronizer.

N 으로 초기화하고, 각 worker 가 작업 후 countDown() 호출. waiter 는 await() 로 count 가 0 이 될 때까지 Blocking. 0 이 되면 다시 1 로 돌릴 수 없음, 일회용.

시각화

핵심 메서드

CountDownLatch latch = new CountDownLatch(N);

latch.countDown();              // count - 1
latch.await();                  // count == 0 될 때까지 block
latch.await(timeout, unit);     // timeout 까지만 block
latch.getCount();               // 현재 count (참고용)

가장 흔한 두 패턴

1. main 스레드가 N 개 작업 완료 대기

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(N);
CountDownLatch done = new CountDownLatch(N);

for (int i = 0; i < N; i++) {
    pool.submit(() -> {
        try { doWork(); }
        finally { done.countDown(); }   // 반드시 finally
    });
}
done.await();                          // 모든 작업 끝날 때까지 block
System.out.println("all done");

2. 시작 신호 (start gate)

CountDownLatch startGate = new CountDownLatch(1);

for (int i = 0; i < N; i++) {
    new Thread(() -> {
        startGate.await();              // start 신호 대기
        run();
    }).start();
}
// 준비 완료 시
startGate.countDown();                  // 모든 스레드 동시 출발

부하 테스트 도구 (JMeter, Gatling 의 ramp-up) 와 비슷한 패턴.

CountDownLatch vs CyclicBarrier

항목	CountDownLatch	CyclicBarrier
사용 횟수	일회용	재사용 가능
누가 기다리는가	한 명 또는 여러 명	모두가 서로 기다림
도착 콜백	없음	barrier action 실행 가능
reset	불가	reset() 가능

CountDownLatch 는 비대칭 (1 -> N 또는 N -> 1), CyclicBarrier 는 대칭 (N -> N 만남).

함정

1. 0 이후 다시 못 쓴다

재사용이 필요하면 CyclicBarrier 또는 Phaser.

2. countDown 빠뜨리면 영원히 block

worker 가 예외로 종료되면서 countDown 을 호출 안 하면 main 이 영영 대기. 항상 finally 블록에서 호출.

참고

• CyclicBarrier
• Semaphore
• Phaser
• Blocking