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本文导读
本文讲解什么是 CountDownLatch，CountDownLatch 的特点以及使用场景，对 CountDownLatch 的数据结构与 countDown()方法、await()方法源码进行剖析。
一、什么是 CountDownLatch
CountDownLatch 可以使线程顺序执行
CountDownLatch 类在创建实例的时候，需在构造函数中传入倒数次数，然后由需要等待的线程去调用 await 方法开始等待，而每一次其他线程调用了 countDown 方法之后，计数便会减 1，直到减为 0 时，之前等待的线程便会继续运行。
CountDownLatch 不能重用，可以考虑使用 CyclicBarrier 或者创建一个新的 CountDownLatch 实例。
1、CountDownLatch 可以让一个线程等待其他多个线程都执行完毕，再继续自己的工作
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { CountDownLatch latch = new CountDownLatch(5); ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(5); for (int i = 0; i < 5; i++) { final int no = i + 1; Runnable runnable = new Runnable() { @Override public void run() { latch.countDown(); } }; service.submit(runnable); }
latch.await(); System.out.println("所有线程都执行完");}
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2、多个线程等待某一个线程的信号，同时开始执行
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1); ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(5); for (int i = 0; i < 5; i++) { final int no = i + 1; Runnable runnable = new Runnable() { @Override public void run() { countDownLatch.await(); } }; service.submit(runnable); }
System.out.println("执行开始！"); countDownLatch.countDown();}
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二、CountDownLatch 实现原理
1、CountDownLatch 数据结构
CountDownLatch 是利用 AQS 共享锁机制的同步器 Sync 来实现的
public class CountDownLatch { // 继承AQS来实现同步器， private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer { // 通过state控制count Sync(int count) { setState(count); }
// 重写AQS的tryAcquireShared，通过获取共享锁的方式实现等待 protected int tryAcquireShared(int acquires) { // 当state不为0时一直阻塞 return (getState() == 0) ? 1 : -1; }
// 释放共享锁 protected boolean tryReleaseShared(int releases) { for (;;) { int c = getState(); // 如果state为0，则不能再使用， if (c == 0) return false; // state减1 int nextc = c-1; // 为0，释放共享锁，唤醒等待线程 if (compareAndSetState(c, nextc)) return nextc == 0; } } }
// 同步器变量 private final Sync sync; // 创建同步器，设置AQS的state变量为1 public CountDownLatch(int count) { if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0"); this.sync = new Sync(count); }}
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2、countDown() 方法
// 直接调用AQS的releaseShared，释放共享锁，从而回调tryAcquireSharedpublic void countDown() { sync.releaseShared(1);}
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3、await() 方法
public void await() throws InterruptedException { // 调用AQSacquireSharedInterruptibly，释放共享锁 sync.acquireSharedInterruptibly(1);}
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总结
本文讲解什么是 CountDownLatch，CountDownLatch 的特点以及使用场景，对 CountDownLatch 的数据结构与 countDown()方法、await()方法源码进行剖析。
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