CountDownLatch源码解析

在看这篇博客之前，建议大家将AQS源码理清楚再来看。当然，我之前的博客中有写AQS。若你将AQS没搞懂，这里看起来就不容易理解，不然你看CountDownLatch的源码将很简单

CountDownLatch是通过一个计数器来实现的，当我们在new 一个CountDownLatch对象的时候需要带入该计数器值，该值就表示了线程的数量。每当一个线程完成自己的任务后，计数器的值就会减1。当计数器的值变为0时，就表示所有的线程均已经完成了任务，然后就可以恢复等待的线程继续执行了。

一、成员变量

private final Sync sync;

在CountDownLatch源码中，只有一个成员变量Sync的对象，Sync是CountDownLatch的一个内部类，这个类将是CountDownLatch功能实现的核心。

private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
    private static final long serialVersionUID = 4982264981922014374L;

    Sync(int count) {
        setState(count);
    }

    int getCount() {
        return getState();
    }

    protected int tryAcquireShared(int acquires) {
        return (getState() == 0) ? 1 : -1;
    }

    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;
        }
    }
}

可见Sync类继承与AQS，并重写了其中的两个方法tryAcquireShared和tryReleaseShared方法。就是获取资源和释放资源的方法。

1、构造方法

    Sync(int count) {
        setState(count);
    }

这个构造方法就是你在构造CountDownLatch时传入的参数，也就是计数器的值。

2、操作方法

tryAcquireShared方法

这个很简单，判断计数器的值是否等于0，等于0返回1，否则返回-1。

tryReleaseShared

方法步骤如下

1、获取计数器的值

2、如果计数器值为0，返回false

3、如果计数器值不为0，则使用CAS操作将计数器值减1，如果CAS操作成功，返回当前计数器值是否等于0。

二、操作方法

1、await方法

public void await() throws InterruptedException {
    sync.acquireSharedInterruptibly(1);
}

public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)
    throws InterruptedException {
    if (Thread.interrupted())
        throw new InterruptedException();
    //调用Sync类中重写的方法
    if (tryAcquireShared(arg) < 0)
        doAcquireSharedInterruptibly(arg);
}

await方法调用了AQS的acquireSharedInterruptly（1）方法，可以看到这个方法会执行我们重写的tryAcquireShared方法

我们重写的方法就是计数器值为0返回true（说明所有线程都已完成任务），否则返回false（说明还有线程没有完成任务）

2、带计时器的await方法

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

这个方法和await方法一样，唯一的区别就是这个方法有时间限制，当线程没有在指定的时间内完成任务，await方法失效，所有线程都会通过await方法去执行未完的代码。

3、countDown方法

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

public final boolean releaseShared(int arg) {
    if (tryReleaseShared(arg)) {
        doReleaseShared();
        return true;
    }
    return false;
}

countDown方法调用了AQS的releaseShared方法。这个方法会调用我们重写的tryReleaseShared方法。

重写的tryRelease方法以死循环的方式来确认计数器的值，先将计数器减一。当计数器为0时，返回true，不然返回false。

三、CountDownLatch的应用

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
    Thread t1 = new Thread(){
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("线程A解析完成");
            latch.countDown();
        }
    };
    Thread t2 = new Thread(){
        @Override
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("线程B解析完成");
            latch.countDown();
        }
    };
    t1.start();
    t2.start();
    latch.await();
    System.out.println("所有线程都已经解析完成");
}

上述代码有两个线程去解析任务，只有当两个线程都完成解析，主线程才能去解析。

我们创建了计数器值为2的CountDownLatch。在主线程解析的前面调用await方法，在每个线程完成解析后调用countDown方法，这样就可以达到我们所期望的要求。

CountDownLatch源码解析

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