CountDownLatch解析

CountDownLatch初始化的时候必须指定一个count，await方法会一直阻塞直到调用countdown方法，count为0，当count为0时，所有的等待线程都会被释放。count是不能被重置的，如果想重复使用count，可以考虑CyclicBarrier。

CountDownLatch是一个同步工具类，用来协调多个线程之间的同步，或者是线程之间的通信。CountDownLatch可以使主线程等待子线程完成自己的任务之后在继续执行，count为线程的数量，每当线程完成一个任务后，count减一，当count为0时，表示所有的任务都已经完成，这时主线程就可以继续执行。

CountDownLatch的构造函数

    public CountDownLatch(int count) {
        if (count < 0) throw new IllegalArgumentException("count < 0");
        this.sync = new Sync(count);
    }

初始化的时候必须指定一个大于等于0的count，否则会抛出异常。

        Sync(int count) {
            setState(count);
        }

CountDownLatch的同步是使用了AQS的状态代表count。

看一下它的countdown方法。。。

    /**
     * 如果count为0时,释放所有的等待线程
     * 如果当前的count比0大就要递减
     * 如果当前count为0什么也不做
     */
    public void countDown() {
        sync.releaseShared(1);
    }

本质还是调用了AQS的releaseShared方法。

    public final boolean releaseShared(int arg) {
        if (tryReleaseShared(arg)) {
            doReleaseShared();
            return true;
        }
        return false;
    }

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;
            }
        }

countdown就是释放锁的操作，每被调用一次，state就减一。首先尝试释放锁，利用CAS设置state，如果state为0，说明所有的子线程都完成了操作，这是就要唤醒在同步队列上的其他线程。

再来看一下await方法。

    public void await() throws InterruptedException {
        sync.acquireSharedInterruptibly(1);
    }

    public final void acquireSharedInterruptibly(int arg)
            throws InterruptedException {
        if (Thread.interrupted())
            throw new InterruptedException();
        if (tryAcquireShared(arg) < 0)
            doAcquireSharedInterruptibly(arg);
    }

        protected int tryAcquireShared(int acquires) {
            return (getState() == 0) ? 1 : -1;
        }

尝试获取锁，如果state为0，表示获取锁成功，如果state不为0，表示获取锁失败，调用doAcquireSharedInterruptibly方法阻塞直到成功获取到锁。

CountDownLatch的使用

public static void main(String[] args) throws Exception {
		java.util.concurrent.CountDownLatch c = new java.util.concurrent.CountDownLatch(3);
		ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();
		for (int i = 0; i < 3; i++) {
			es.execute(new Task(i, c));
		}
		c.await();
		System.out.println("主线程执行任务");
	}
	
	public static class Task implements Runnable {
		private int m;
		private java.util.concurrent.CountDownLatch c;
		public Task(int m,java.util.concurrent.CountDownLatch c) {
			this.m = m;
			this.c = c;
		}
		@Override
		public void run() {
			System.out.println("子线程"+m+"完成了任务");
			c.countDown();
		}
		
	}

执行结果

子线程1完成了任务
子线程0完成了任务
子线程2完成了任务
主线程执行任务

在多线程中，子线程需要完成各自的任务后，主线程才能利用子线程的结果进行整合，我们可以考虑CountDownLatch来控制并发。

CountDownLatch只是一个同步辅助类，当CountDownLatch的计数器未到0之前，所有调用await的方法都会阻塞，只有计数器为0，线程才能继续往下执行。CountDownLatch的计数器是不可重用的。