CountDownLatch 源码分析

1. 类介绍

一个同步辅助类，在完成一组正在其他线程中执行的操作之前，它允许一个或多个线程一直等待。用给定的计数 初始化 CountDownLatch。由于调用了 countDown() 方法，所以在当前计数到达零之前，await 方法会一直受阻塞。之后，会释放所有等待的线程，await 的所有后续调用都将立即返回。这种现象只出现一次——计数无法被重置。

2. 使用场景

在一些应用场合中，需要等待某个条件达到要求后才能做后面的事情。
CountDownLatch最重要的方法是countDown()和await()两个方法，countDown主要是倒数一次，await是等待倒数到0，如果没有到达0，就只有阻塞等待了。
例如：
A 和 B 相约一起吃饭，等A和B都到指定顶点后才能开始吃饭，下面用代码模拟实现。

示例

public class CountDownLatchTest {    static CountDownLatch c = new CountDownLatch(2);    public static void main(String[] args) {        new Thread(new Runnable() {            public void run() {                System.out.println("A 我来了");                c.countDown();            }        }).start();        new Thread(new Runnable() {            public void run() {                System.out.println("B 我来了");                c.countDown();            }        }).start();        new Thread(new Runnable() {            public void run() {                try {                    c.await();                    System.out.println("开始吃饭...");                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }).start();    }}

源码分析：

需要提前了解：AbstractQueuedSynchronizer 源码分析

AQS提供了两种模式：独占模式&共享模式。CountDownLatch就是一个使用共享模式的自定义同步器实现的共享锁。

CountDownLatch 代码不多，主要是通过内部类继承AQS来实现其功能的，下面我们一步一步来分析下源码：

Sync 内部类

private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {    private static final long serialVersionUID = 4982264981922014374L;    //构造Sync对象是初始化AQS中state的数量（共享锁的个数）    Sync(int count) {        setState(count);    }    //获取当前state的数量（共享锁个数）    int getCount() {        return getState();    }    //尝试获得获得锁    protected int tryAcquireShared(int acquires) {        return (getState() == 0) ? 1 : -1;    }    //尝试释放锁    protected boolean tryReleaseShared(int releases) {        // Decrement count; signal when transition to zero        for (;;) {            int c = getState();            if (c == 0)                return false;            int nextc = c-1;            if (compareAndSetState(c, nextc))                return nextc == 0;        }    }}

AbstractQueuedSynchronizer 类采用模版模式进行扩展实现其相应的功能。子类只需要实现
如下5个方法就能实现其不同功能的锁。

而CountDownLatch 的内部类Sync使用的是共享锁所以只实现了tryAcquireShared和tryReleaseShared方法。

CountDownLatch的构造方法

public CountDownLatch(int count) {    if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");    this.sync = new Sync(count);}

创建CountDownLatch对象时，需要传入一个int的计数器。

await 方法

public void await() throws InterruptedException {    sync.acquireSharedInterruptibly(1);}public boolean await(long timeout, TimeUnit unit)    throws InterruptedException {    return sync.tryAcquireSharedNanos(1, unit.toNanos(timeout));}

await方法调用AQS的获得锁的方法，只有AQS的state状态为0时才能获得锁，如果state不为0，则需要在AQS的等待队列中阻塞等待。

public void countDown() {    sync.releaseShared(1);}

countDown方法则调用AQS的releaseShared方法，释放共享锁，也就是每次将state状态每次减一，直到减到0，则唤醒队列中的所有节点（线程）。

public long getCount() {    return sync.getCount();}

获取计数器当前值。

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