java并发CountDownLatch基本使用和源码解读

CountDownLatch是一个并发编程里面常用的类，行业里面叫“发令枪”。

个人理解：当要去执行这一行代码的时候，必须等到其他线程执行完毕以后，才能去执行该代码。这个时候就可以使用CountDownLatch。

1：代码的实现

public class CountDownLatchTest {

    static CountDownLatch latch = new CountDownLatch(5);

    public static class InitThread implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+
                    "==========>>init start......");
            latch.countDown();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+
                    "==========>>init complate......");
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+
                "========>>Thread main start");
        for (int i=0;i<5;i++){
            Thread thread = new Thread(new InitThread());
            thread.start();
        }
        latch.await();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+
                "========>>Thread main end");
    }
}

运行结果

 

 

 解释一下：当main方法执行到latch.await方法的时候，一直在这里等待，直到有别的线程执行完了 latch.countDown 减为0，继续执行。

latch.countDown在 new CountDownLatch(5) ，在5的基础上 每次都会减1，调用一次就会减1，直到减为0。

以上就是个人对CountDownLatch简单的使用说明。

 

2：第二部分就是对CountDownLatch源码的解析

CountDownLatch的底层是基于AQS实现的，如果对AQS没有了解的，请先去了解AQS的原理，底层也会涉及到CAS的一些原理。

如下是CountDownLatch类中的属性和方法。Sync继承了AbstractQueuedSynchronizer

　　Sync类的说明，在AQS当中，用state这个字段来标识是否获取到了锁，当我们调用new CountDownLatch(5)，其实调用的是Sync的构造函数，构造函数给state设置初始值。

 

 

 

 

 

当我们调用countDown方法的时候，其实是调用的sync.releaseShard方法，但是在sync类中没有该方法，那方法就只能在父类（AbstractQueuedSynchronizer）中了。

父类当中releaseShared方法，tryReleaseShared方法 是protected修饰的 一个模板的方法，会执行子类的。所以又调用到了sync类中的tryReleaseShared。

该方法 是一个死循环 首先获取state的值，如果是0返回的是false。如果不是0，会在state基础上进行减1的操作，通过CAS的机制保证操作正确，如果CAS不成功，就继续从头开始循环。当如果减到为0的时候，就返回TRUE。

当tryReleaseShared返回TRUE的时候，执行源代码中的doReleaseShared方法。因为没有涉及到加入到同步队列，所以就直接执行到最后break到for循环。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

总结一下：countDown方法就是给state一直进行减1的操作，知道操作到等于0。

 

await方法，acquireSharedInterruptibly方法在sync类中没有，说明在父类（AbstractQueuedSynchronizer）中了。

首先判断当前是否终止了，调用了interrupted方法，如果终止了则抛出异常，如果没有终止，继续调用tryAcquireShared方法，该方法是一个protected修饰的，说明是一个模板方法。

具体实现在sync类中tryAcquireShared方法，该方法判断state是否为0，是0返回1，不是返回-1。当返回-1的时候，会执行doAcquiredSharedInterruptibly。

有一个死循环，会重新调用tryAcquireShared方法，如果大于0就返回，小于0就继续循环，直到大于0才退出。

 

 

 

 

 

 

当线程调用了await方法，就会进入一个死循环，一直再调用。直到state等于才退出。 

 

注：doReleaseSharedInterruptibly、doAcquiredSharedInterruptibly方法是AQS的方法，我会在AQS的源码当中进行重点的解析。

以上就是本人对CountDownLatch的基本使用和源码解析。如果有不对的地方，还希望大家指出。谢谢！