JUC - CountDownLatch 源码分析

简介

CountDownLatch，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。

源码分析

CountDownLatch的实现方式是在内部定义了一个实现AbstractQueuedSynchronizer（详见：JUC 源码分析 － AbstractQueuedSynchronizer(AQS)）的内部类Sync，Sync主要实现了AbstractQueuedSynchronizer中共享模式的获取和释放方法tryAcquireShared和tryReleaseShared，在CountDownLatch中使用AQS的子类Sync，初始化的state表示一个计数器，每次countDown的时候计数器会减少1，直到减为0的时候或超时或中断，await方法从等待中返回。

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

Sync(int count) {//初始化计数器数量，不可重置
setState(count);
}

int getCount() {//获取当前计数器数量
return getState();
}

protected int tryAcquireShared(int acquires) {//await方法会调用，当前计数器为0是才返回，不为0时，会挂起当前线程，直到计数器减少为0的时候，才被countDown方法依次唤醒
return (getState() == 0) ? 1 : -1;
}

protected boolean tryReleaseShared(int releases) {//countDown方法会调用，每次调用都会使计数器减1，直到减少为0的时候，会返回true，依次唤醒等待中的线程，使从await方法返回。
// 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;
}
}
}

public void await() throws InterruptedException {//该方法等待计数器减少为0，await系列方法分别调用AQS的共享模式的acquire系列方法
sync.acquireSharedInterruptibly(1);
}

public void countDown() {//该方法减少计数器，调用AQS的共享模式的release方法
sync.releaseShared(1);
}

使用方式

主线程等待子线程都执行完任务后才返回。

public class CountDownLatchTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
final CountDownLatch c = new CountDownLatch(3);
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
c.countDown();
System.out.println("countDown 1000 : " + c.getCount());
}
});
thread.start();
Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
c.countDown();
System.out.println("countDown 2000 : " + c.getCount());
}
});
thread2.start();
Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
c.countDown();
System.out.println("countDown 3000 : " + c.getCount());
}
});
thread3.start();
System.out.println("await before : " + c.getCount());
c.await();
System.out.println("await after : " + c.getCount());
}
}