使用CountDownLatch设计单跑道航班调度的代码问题排查求助

核心问题分析 #

你用CountDownLatch实现互斥完全搞错了它的用途：

• CountDownLatch是一次性组件：计数器减到0后，所有等待的线程都会被唤醒，但计数器不会再恢复，后续调用countDown()也无法让它回到初始值。
• 你的代码里初始计数设为1，所有线程调用latch.await()后都会永久阻塞——因为没有任何线程先调用countDown()把计数器降到0，程序直接卡死。

正确实现方案 #

单跑道互斥的本质是同一时刻仅允许一个线程访问资源，适合用Semaphore（信号量，许可数设为1）或ReentrantLock实现。以下是用Semaphore修正后的代码：

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class LandingArrivingFlights {
    private static final int NUM_FLIGHTS = 5;
    private static final int RUNWAY_CAPACITY = 1;

    public static void main(String[] args) {
        // 信号量设置1个许可，实现互斥访问
        Semaphore runwaySemaphore = new Semaphore(RUNWAY_CAPACITY);

        for (int i = 0; i < NUM_FLIGHTS; i++) {
            Flight flight = new Flight(i + 1, runwaySemaphore);
            new Thread(flight).start();
        }
    }

    private static class Flight implements Runnable {
        private int flightNum;
        private Semaphore runwaySemaphore;

        public Flight(int flightNum, Semaphore runwaySemaphore) {
            this.flightNum = flightNum;
            this.runwaySemaphore = runwaySemaphore;
        }

        public void run() {
            try {
                // 获取跑道许可，无许可则等待
                runwaySemaphore.acquire();

                // 模拟航班起降操作
                if (flightNum % 2 == 0) {
                    System.out.println("Flight " + flightNum + " is taking off.");
                } else {
                    System.out.println("Flight " + flightNum + " is landing.");
                }
                // 模拟实际起降耗时，让调度效果更直观
                Thread.sleep(1000);

                // 释放跑道许可，供其他航班使用
                runwaySemaphore.release();
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

关键说明 #

• Semaphore的acquire()方法会尝试获取许可，无可用许可时线程阻塞；release()会释放许可，唤醒等待队列中的线程。
• 新增Thread.sleep(1000)模拟实际起降的耗时，能清晰看到同一时刻只有一个航班在使用跑道。
• 将内部类名从Runway改为Flight，更符合线程代表航班的语义。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Karthikeyan