CountDownLatch是干啥的？
作者：互联网
文章篇幅较短，对于一些
AQS的顶级方法例如releaseShared并没有做过深的讲解，因为这些算是AQS的范畴，关于AQS可以看下另一篇文章——AQS。
CountDownLatch一般被称作"计数器"，作用大致就是数量达到了某个点之后计数结束，才能继续往下走。可以用作流程控制之类的作用，大流程分成多个子流程，然后大流程在子流程全部结束之前不动（子流程最好是相互独立的，除非能很好的控制两个流程的关联关系），子流程全部结束后大流程开始操作。
很抽象，小问题，下方的两节或许能让你理解CountDownLatch的用法和内部的实现。
1.CountDownLatch的使用
假设现在，我们要起一个3块钱的集资项目，并且限定每个人一次只能捐1块钱当募集到3块钱的时候立马就把这笔钱捐给我自己，如果凑齐之后你还想捐，那么我会跟你说，项目已经完成了，你这一块钱我不受理，自己去买雪糕吃吧；如果没凑齐，那么我这个募集箱就一直挂在这里。这个场景用CountDownLatch可以很契合的模拟出来。
直接看demo吧：
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 集资项目==========>启动，目标3块钱
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3);
ThreadPoolExecutor executor = ThreadPoolProvider.getInstance();
executor.execute(() -> {
try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
System.err.println("张1准备捐一块钱");
countDownLatch.countDown();
System.err.println("张1捐了一块钱");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
executor.execute(() -> {
try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
System.err.println("张2准备捐一块钱");
countDownLatch.countDown();
System.err.println("张2捐了一块钱");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
executor.execute(() -> {
try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
System.err.println("张3准备捐一块钱");
countDownLatch.countDown();
System.err.println("张3捐了一块钱");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
System.err.println("我项目启动后，就在这里等人捐钱，不够3块我不走了");
countDownLatch.await();
System.err.println("3块钱到手，直接跑路");
executor.shutdown();
}
结果图：
这个结果，em，可以看到countDownLatch使用的几个注意点：
- 调用
countDownLatch的await()方法的线程会阻塞，直到凑够3块钱为止 - 跟CyclicBarrier不同，其计完数之后并不会阻塞，而是直接执行接下来的操作
- 每次调用
countDown()方法都会捐一块钱(计数一次)，满了之后调用await()方法的线程不再阻塞
另外，在上面的代码中，在countDown方法之后还打印信息是为了验证countDown方法不会阻塞当前线程，执行结果不一定如上图那样有顺序的，例如可能出现下方的结果:
因为最后一个countDown之后，await所在的线程不再阻塞了，又正好赶上JVM线程调度，所以就会出现上方的结果。
2.CountDownLatch的内部实现
刚才已经讲了CountDownLatch的用法，用起来还是不难的。那来看下内部是怎么实现的，又是怎么做到计数之后不跟CyclicBarrier一样阻塞的呢？
首先来看构造函数吧，CountDownLatch只有一个构造函数，如下：
public CountDownLatch(int count) {
if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
this.sync = new Sync(count);
} 所做的事情也就只有初始化内部对象sync一件事情（校验总不能算一件事吧？），那来看下初始化了个啥
// 变量sync，是不是看起来很眼熟？
private final Sync sync;
// 内部类Sync，又是一个AQS的产物
private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
private static final long serialVersionUID = 4982264981922014374L;
// 构造方法，就是设置了AQS的state值
Sync(int count) {
setState(count);
}
int getCount() {
return getState();
}
/*
* 可以知道countDownLatch使用的是AQS的共享模式
* 获取资源方法，正数表示成功，负数表示失败
*/
protected int tryAcquireShared(int acquires) {
return (getState() == 0) ? 1 : -1;
}
// 释放方法
protected boolean tryReleaseShared(int releases) {
for (;;) {
// state的状态，在countDownLatch中表示剩余计数量，如果为0则表示可以被获取，即await方法不再阻塞
int c = getState();
if (c == 0)
return false;
// 本次计数后还剩余的及数量
int nextc = c-1;
// CAS设置剩余计数量
if (compareAndSetState(c, nextc))
// ==0表示锁释放了，之后state的值将一直是0，意思就是之后的await方法都不再阻塞
return nextc == 0;
}
}来讲下从上方代码能得到什么信息
1.
CountDownLatch构造函数count的参数作用就是设置其内部的AQS的状态state,假设count为3,那么每次进行countDown，AQS的state就减1，减到0的时候await方法就不再阻塞,注意这时候await方法就不再阻塞了，无论你调多少次。2.
CountDownLatch里边的Sync实现的AQS的共享模式(从tryReleaseShared方法可以看出)
到这里对其CountDownLatch的内部有个差不多印象了，接下来看下其最重要的await和countDown方法。
2.1 await方法
public void await() throws InterruptedException {
sync.acquireSharedInterruptibly(1);
} 直接调用了AQS的顶级方法，再进去就是AQS的模块了
public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)
throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
// 获取资源，成功直接返回，失败执行下方方法(进入同步队列)
if (tryAcquireShared(arg) < 0)
doAcquireSharedInterruptibly(arg);
}简单说明一下，这个方法的意思就是调用tryAcquireShared的方法尝试获取资源，方法返回负数表示失败，返回正数则表示成功；失败了则入同步队列(即阻塞)，具体的细节可以看下AQS的详解。
也就是说关键点是tryAcquireShared方法，这个方法刚才在上方已经解释过，这里再放一次。方法逻辑很简单，如果state=0(即计数完毕)则成功，否则失败。
protected int tryAcquireShared(int acquires) {
return (getState() == 0) ? 1 : -1;
} okay，await方法的整个流程大致就是：尝试获取资源，如果失败则阻塞，成功了继续当前线程的操作。什么时候会失败呢，在state!=0的时候，而state这个变量的值我们在构造函数就已经赋予了，需要通过countDown方法来减少。
2.2 countDown
既然这个方法这么重要，那让它开始它的表演吧。
public void countDown() {
sync.releaseShared(1);
}同样的，直接调用AQS的顶级释放资源的方法。
public final boolean releaseShared(int arg) {
// 如果资源释放了，那么唤醒同步队列中等待的线程
if (tryReleaseShared(arg)) {
// 善后操作
doReleaseShared();
return true;
}
return false;
} 关键的方法还是在资源的控制上——tryReleaseShared，代码如下(上方也有)：
protected boolean tryReleaseShared(int releases) {
for (;;) {
/*
* state的状态，在countDownLatch中表示剩余计数量
* 如果为0则表示可以被获取，即await方法不再阻塞
*/
int c = getState();
// 这里的意思是如果资源已经释放的情况下，就不能再次释放了，释放成功的代码在最后一行
if (c == 0)
return false;
// 本次计数后还剩余的及数量
int nextc = c-1;
// CAS设置剩余计数量
if (compareAndSetState(c, nextc))
// ==0表示锁释放了，之后state的值将一直是0，意思就是之后的await方法都不再阻塞
return nextc == 0;
}
}到这里countDown方法的迷雾也看清了，每一次调用countDown方法就相当于调用tryReleaseShared方法，如果当前资源还没释放的话，将state-1，判断是否为0，如果为0的话表示资源释放，唤醒await方法的线程，否则的话只是更新state的值。
整理一下整个CountDownLatch的流程。
1.创建一个
CountDownLatch，并赋予一个数值，这个值表示需要计数的次数，每次countDown算一次2.在主线程调用
await方法，表示需要计数器完成之前都不能动。await方法的内部实现依赖于内部的AQS，调用await方法的时候会尝试去获取资源，成功条件是state=0，也就是说除非countDown了count(构造函数赋予)次之后，才能成功，失败的话当前线程进行休眠。
3.在子线程调用
countDown方法，每次调用都会使内部的state-1，state为0的时候资源释放，await方法不再阻塞(即使再次调用也是)
3. 小结
如果理解AQS的话，不止CountDownLatch，其他衍生物例如ReentrantLock都能轻易的看懂。如果不了解的话也没关系，这篇文章应该能让你对CountDownLatch的内部实现有了大概的轮廓。
简单总结一下，CountDownLatch就三个点：构造函数的值、await、countDown。构造函数的值表示计数的次数，每次countDown都会使计数减一，减到0的时候await方法所在的线程就不再阻塞。
标签：AQS,int,await,countDown,CountDownLatch,方法 来源： https://blog.csdn.net/chao_9836/article/details/121704532