深入理解CountDownLatch计数器

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使用用法
CountDownLatch用法详解

CountDownLatch实现原理
下面例子来debug一下 走走流畅
 

   CountDownLatch countDown = new CountDownLatch(5);

        System.out.println(" 准备多线程处理任务 ");

        IntStream.rangeClosed(1, 6).forEach(x -> {
            new Thread(() -> {
                try {
                    Thread.sleep(100000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(" 线程开始 -----  " + Thread.currentThread().getName());
                countDown.countDown();
            }, x + "").start();

        });

        try {
            countDown.await();
//            可以设置等待时间
//            countDown.await(6, TimeUnit.MINUTES);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(" 准备多线程处理任务 结束 ");
        System.out.println(" ---------------------- ");
        System.out.println(" 结束 mian ---------- ");
 

使用 的时候，会在 countDown.await(); 进行阻塞，countDown.countDown();会去计数。

那内部原理是如何的呢？我们来debug一下

t0线程

默认是计数减1

tryReleaseShared 方法 

可以看到初始化state是 5 这里每个线程都是 -1 然后cas设置值 

剩下的t2 t3 t4 t5线程都是如此

最后我们来看 await 方法

 

 

首先由于我们是main线程里await 其他线程是异步的 一定会在awite这里阻塞住，会进入到这里，判断state变量是否为 0

可以看到state为 0 就返回 1 否则就返回 -1
 

然后 构建main线程节点 然后重试获取state 变量

 

 

这里 shouldParkAfterFailedAcquire 方法设置node头节点 变量为 -1
再次循环返回true ，最后进入 parkAndCheckInterrupt() 方法 park main线程

知道所有线程执行完，进入 doReleaseShared() 方法 唤醒main线程

可以看到头结点 下个node节点线程是main线程

 

然后使用下面unpark 唤醒main线程

 

最后

CountDownLatch实现原理 底层基于 AbstractQueuedSynchronizer 实现，CountDownLatch 构造函数中指定的 count直接赋给AQS的state；

 

每次countDown()则都是release(1)减1，最后减到0时unpark阻 塞线程；

 

这一步是由最后一个执行countdown方法的线程执行的。

而调用await()方法时，当前线程就会判断state属性是否为0，如果为0，则继续往下执 行，如果不为0，则使当前线程进入等待状态，直到某个线程将state属性置为0，其就会唤醒在 await()方法中等待的线程。

 

 

CountDownLatch与Thread.join的区别
在没有 之前，我们可以使用 join 进行阻塞，等待其他线程完成操作。

CountDownLatch与Thread.join的区别

CountDownLatch的作用就是允许一个或多个线程等待其他线程完成操作，看起来 有点类似join() 方法，但其提供了比 join() 更加灵活的API。
CountDownLatch可以手动控制在n个线程里调用n次countDown()方法使计数器 进行减一操作，也可以在一个线程里调用n次执行减一操作。 join() 的实现原理是不停检查join线程是否存活，如果 join 线程存活则让当前线 程永远等待。
两者之间相对来说还是CountDownLatch使用起来较为灵活。

join方法