jdk1.8 J.U.C并发源码阅读------CountDownLatch源码解析

Posted 2022-11-13 Itzel_yuki

一、继承关系

public class CountDownLatch

功能：让n个线程（线程之间是共享的关系）等待另外m个线程执行完任务后再开始执行。
具体流程：将n个调用countDownLatch.await()的线程添加到CLH队列中，m个线程中最后一个执行countDownLatch.countDown()方法的线程执行tryReleaseShared成功，唤醒CLH队列中的n个共享线程。

说明：不要求和锁一起使用。初始化时指定m个线程的数量。

二、成员变量

private final Sync sync;//继承自AQS

构造方法：

//指定需要等待的线程的个数
	public CountDownLatch(int count) 
        if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
        this.sync = new Sync(count);
    

三、内部类

(1)Sync

private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer 
        private static final long serialVersionUID = 4982264981922014374L;
		//构造方法，设置state的个数，表示能获取的锁的个数
        Sync(int count) 
            setState(count);
        

        int getCount() 
            return getState();
        
		//共享锁实现，尝试获取共享锁
        protected int tryAcquireShared(int acquires) 
		//state==0则获取成功，否则失败
            return (getState() == 0) ? 1 : -1;
        
		//释放共享锁。
        protected boolean tryReleaseShared(int releases) 
            for (;;) 
                int c = getState();
                if (c == 0)
                    return false;
				//释放一个共享锁，state减1
                int nextc = c-1;
				//CAS更新state的值
                if (compareAndSetState(c, nextc))
                    return nextc == 0;
            
        
    

四、方法说明

(1)countDown:执行一次，state减1一次，最后执行countDown的线程负责唤醒CLH中等待获取锁的所有共享状态的node中的线程

public void countDown() 
	//调用AQS的releaseShared方法，释放成功则进行doReleaseShared()方法,负责唤醒后继线程。
        sync.releaseShared(1);
    

(2)await:调用AQS的acquireSharedInterruptibly方法，具体为：调用Sync的tryAcquireShared方法尝试获取锁，失败则加入到CLH队列中，在队列中阻塞获取锁。

//中断则抛出异常
	public void await() throws InterruptedException 
        sync.acquireSharedInterruptibly(1);
    

(3)await:调用AQS的acquireSharedInterruptibly方法，具体为：调用Sync的tryAcquireShared方法尝试获取锁，失败则加入到CLH队列中，在队列中阻塞获取锁。

//中断抛出异常，超时则节点状态转换为cancelled
	public boolean await(long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException 
        return sync.tryAcquireSharedNanos(1, unit.toNanos(timeout));
    

五、使用实例

说明：两个共享线程等待另外5个线程执行任务，当5个线程都执行完成后，这两个共享线程再开始运行

public static void testCountDown()
		CountDownLatch countDownLatch=new CountDownLatch(5);
		Thread[] threads=new Thread[5];
		
		new Thread(new Runnable() 
			
			@Override
			public void run() 
				// TODO Auto-generated method stub
				LockSupport.parkNanos(1000);
				System.out.println("张三开始等待");
				try 
					countDownLatch.await();
				 catch (InterruptedException e) 
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				
				System.out.println("人到齐了，可以开会！");
			
		).start();
		
		new Thread(new Runnable() 
			
			@Override
			public void run() 
				// TODO Auto-generated method stub
				LockSupport.parkNanos(1000);
				System.out.println("李四开始等待");
				try 
					countDownLatch.await();
				 catch (InterruptedException e) 
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				
				System.out.println("人到齐了，可以开会！");
			
		).start();
		
		for(int i=1;i<=5;i++)
			threads[i-1]=new myThread("persion"+i, countDownLatch);
			threads[i-1].start();
		
		
	
	
	class myThread extends Thread
	String name;
	CountDownLatch countDownLatch;
	public myThread(String name,CountDownLatch countDownLatch)
		super();
		this.name=name;
		this.countDownLatch=countDownLatch;
	
	@Override
	public void run() 
		// TODO Auto-generated method stub
		try 
			Thread.sleep(2000);
		 catch (InterruptedException e) 
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		
		System.out.println(name+"来了！");
		countDownLatch.countDown();
	

输出：

张三开始等待
李四开始等待
persion4来了！
persion3来了！
persion2来了！
persion1来了！
persion5来了！
人到齐了，可以开会！
人到齐了，可以开会！