1. 概述
CountDownLatch是一个同步辅助类,通过AQS实现的一个闭锁。在其他线程完成它们的操作之前,允许一个多个线程等待。简单来说,CountDownLatch中有一个锁计数,在计数到达0之前,线程会一直等待。
CountDownLatch运行机制
2. 数据结构和核心参数
CountDownLatch继承关系
从锁类别来说,CountDownLatch是一个“共享锁”,内部定义了自己的同步器Sync,Sync继承自AQS,实现了tryAcquireShared
和tryReleaseShared
两个方法。需要注意的是,CountDownLatch中的锁是响应中断的,如果线程在对锁进行操作期间发生中断,会直接抛出InterruptedException
。
3. 源码解析
//构造函数
public CountDownLatch(int count) {
if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
this.sync = new Sync(count);
}
//CountDownLatch中的计数其实就是AQS的state
Sync(int count) {
setState(count);
}
说明:从构造函数中可以看出,CountDownLatch的“锁计数”本质上就是AQS的资源数state
。下面我们将通过await()
和countDown()
两个方法来分析CountDownLatch的“latch”实现。
3.1 await()
public void await() throws InterruptedException {
sync.acquireSharedInterruptibly(1);
}
//AQS中acquireSharedInterruptibly(1)的实现
public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)
throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
if (tryAcquireShared(arg) < 0)
doAcquireSharedInterruptibly(arg);
}
//tryAcquireShared在CountDownLatch中的实现
protected int tryAcquireShared(int acquires) {
return (getState() == 0) ? 1 : -1;
}
说明:await()
的实现非常简单,就是通过对资源state
剩余量(state==0 ? 1 : -1
)来判断是否获取到锁。在《AQS》篇中我们讲到过,tryAcquireShared
函数规定了它的返回值类型:成功获取并且还有可用资源返回正数;成功获取但是没有可用资源时返回0;获取资源失败返回一个负数。 也就是说,只要state!=0
,线程就进入等待队列阻塞。
3.2 countDown()
public void countDown() {
sync.releaseShared(1);
}
//AQS中releaseShared(1)的实现
public final boolean releaseShared(int arg) {
if (tryReleaseShared(arg)) {
doReleaseShared();//唤醒后续节点
return true;
}
return false;
}
//tryReleaseShared在CountDownLatch中的实现
protected boolean tryReleaseShared(int releases) {
// 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;
}
}
说明:如果释放资源后state==0
,说明已经到达latch,此时就可以调用doReleaseShared
唤醒等待的线程。
小结
相对其他同步类来说,CountDownLatch可以说是最简单的同步类实现了。它完全依赖了AQS,只要理解了AQS,那么理解它就不成问题了。
作者:泰迪的bagwell
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來源:简书
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