本文主要是介绍【Interview】深入理解CountDownLatch源码，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
概述
- 允许一个线程的或多个线程等待其他线程完成操作。和join方法类似，初始化对象时通过传入一个固定的计数器总数，线程方法执行时调用countDown给计数器减1，当计数器0时，就会恢复等待的线程继续执行。
- CountDownLatch的计数器不能重用。只能使用一次
*常用的使用场景是提升程序的并行效率，同时处理多个任务后，最后需要提示任务完成。类似的表格的批量解析读取。
使用方法
一个线程等待
static CountDownLatch c=new CountDownLatch(2);public static void main(String[] args) throws InterruptedException {System.out.println("初始化任务数："+c.getCount());new Thread(()->{System.out.println("任务1执行");c.countDown();System.out.println("任务2执行");c.countDown();}).start();;c.await();System.out.println("任务执行完毕！");}
输出结果
初始化任务数：2
任务1执行
任务2执行
任务执行完毕！多个线程等待
static CountDownLatch countDownLatch=new CountDownLatch(3);//汇总任务static class T1 extends Thread{@Overridepublic void run() {try {countDownLatch.await();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("所有表格已经读取完了，进行汇总处理");}}//批量处里表格数据任务static class task extends Thread{@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：开始处理表格数据");//处理完计数器就减1countDownLatch.countDown();}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {new T1().start();for (int i = 1; i <=3; i++) {new task().start(); //多线程读取表格}}
输出结果
Thread-1：开始处理表格数据
Thread-2：开始处理表格数据
Thread-3：开始处理表格数据
所有表格已经读取完了，进行汇总处理
源码分析
获取一个countDownLatch时
- 源码中可以看出是如果初始传入的j计数器为0时是直接抛出异常的；
- 内部是通过new Sync一个内部返回一个对象的。Sync是一个内部同步器类，继承AQS。
Sync内部类
private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {private static final long serialVersionUID = 4982264981922014374L;//初始化同步状态，count就是传入的计数器Sync(int count) {setState(count);}//获取同步状态总数，就好像类似锁重入的总次数int getCount() {return getState();}/**/共享式获取同步，类似读写锁的读写，，但是这里只是获取,没有做其它操作state是一个volatile修饰的成员变量*/protected int tryAcquireShared(int acquires) {return (getState() == 0) ? 1 : -1;}//共享式的释放同步状态，protected boolean tryReleaseShared(int releases) {// 自旋for (;;) {int c = getState();//为0 说明计数器已经减完了 直接返回falseif (c == 0)return false;//不为0的操作。 获取当前同步状态总数减一int nextc = c-1;//CA方式设置state，成功返回trueif (compareAndSetState(c, nextc))return nextc == 0;}}}
await方法
public void await() throws InterruptedException {sync.acquireSharedInterruptibly(1);}
- await方法是通过sync内部类调用AQS中的
acquireSharedInterruptibly()方法 - 执行
await方法的线程会在计数器没有成为0时一直处于等待，除非线程被中断，支持可中断的。
public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)throws InterruptedException {//判断是中断了if (Thread.interrupted())throw new InterruptedException();//这里是执行内部类的tryAcquireShared方法提供了具体实现，//就是获取同步状态的值，如果获取失败就会返回-1if (tryAcquireShared(arg) < 0)//获取同步状态失败 执行如下方法，这个方法以自旋的方式一直获取同步状态doAcquireSharedInterruptibly(arg);}private void doAcquireSharedInterruptibly(int arg)throws InterruptedException {final Node node = addWaiter(Node.SHARED);boolean failed = true;try {for (;;) {final Node p = node.predecessor();if (p == head) {int r = tryAcquireShared(arg);if (r >= 0) {setHeadAndPropagate(node, r);p.next = null; // help GCfailed = false;return;}}if (shouldParkAfterFailedAcquire(p, node) &&parkAndCheckInterrupt())throw new InterruptedException();}} finally {if (failed)cancelAcquire(node);}}
countDown执行计数器减法操作
- countDownf方法每执行一次，计数器就减1，如果计数到达零，则释放所有等待的线程
public void countDown() {//通过内部类sync执行AQS中的共享式释放同步状态sync.releaseShared(1);}//AQS中的方法public final boolean releaseShared(int arg) {//tryReleaseShared方法是syncs实现了重写，如果返回true则说明释放同步状态失败if (tryReleaseShared(arg)) {//失败AQS doReleaseShared方法， doReleaseShared();return true;}return false;}
- doReleaseShared方法会依自旋的方式不断尝试释放同步状态
private void doReleaseShared() {for (;;) {Node h = head;if (h != null && h != tail) {int ws = h.waitStatus;if (ws == Node.SIGNAL) {if (!compareAndSetWaitStatus(h, Node.SIGNAL, 0))continue; unparkSuccessor(h);}else if (ws == 0 && !compareAndSetWaitStatus(h,0,Node.PROPAGATE))continue; }if (h == head) break;}}
总结
- CountDownLatch是基于AQS实现的一个并发工具类，允许一个线程或多个线程等待其它线程操作，初始化是传入总的计数器，内部都通过
new Sync一个返回一个对象。当调用countDown()方法 就会吧计数器做递减，当计数器为0时，就会恢复等待的线程继续执行，计数到达零之前，await 方法会一直受阻塞。
java知识归纳总结
github: https://a870439570.github.io/interview-docs
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