引言

高手程序員與新手程序員一個簡單的判斷標準，就是有沒有使用過CountDownLatch，在互聯網公司工作超過3年的程序員基本上應該都用過。CountDownLatch中文名稱叫做閉鎖，也叫計數鎖，不過不是用來加鎖的，而是通過計數實現條件等待的功能。CountDownLatch的使用場景有兩個：BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

1. 當前線程等待其他線程都執行完成之后，再執行。
2. 所有線程滿足條件后，再一起執行。

使用示例

CountDownLatch常用的方法就兩個，countDown()方法用來將計數器減一，await()方法會阻塞當前線程，直到計數器值等于0。BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

場景1：

先看一下第一種場景，也是最常用的場景：BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

• 當前線程等待其他線程都執行完成之后，再執行。

在工作中什么時候會遇到這種場景呢？比如當前線程需要查詢3個數據庫，并且把查詢結果匯總返回給前端。查詢3個數據庫的邏輯，可以分別使用3個線程加快查詢速度。但是怎么判斷3個線程都執行結束了呢？這時候就可以使用CountDownLatch了。BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

import java.util.concurrent.CountDownLatch;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;/** * @author 一燈架構 * @apiNote CountDownLatch測試類（場景1） **/public class CountDownLatchTest1 {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        // 1. 創建一個線程池，用來執行3個查詢任務        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);        // 2. 創建一個計數鎖，數量是3        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3);        // 3. 啟動3個查詢任務        for (int i = 0; i < 3; i++) {            executorService.submit(() -> {                try {                    // 4. 睡眠1秒，模擬任務執行過程                    Thread.sleep(1000);                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 執行完成");                    // 5. 任務執行完成，計數器減一                    countDownLatch.countDown();                } catch (InterruptedException e) {                }            });        }        // 6. 等待所有任務執行完成        countDownLatch.await();        System.out.println("所有任務執行完成。");        // 7. 關閉線程池        executorService.shutdown();    }}

輸出結果：BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

pool-1-thread-2 執行完成 pool-1-thread-1 執行完成 pool-1-thread-3 執行完成 所有任務執行完成。BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

需要注意的是，這里創建CountDownLatch計數器的時候，指定的數量是3，因為有3個任務。在3個任務沒有執行完成之前，await()方法會一直阻塞，直到3個任務都執行完成。BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

場景2

再看一下第二種場景，有些情況用的也比較多：BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

• 所有線程滿足條件后，再一起執行。

什么情況下會遇到這種場景呢？比如系統中多個任務線程存在先后依賴關系，必須等待其他線程啟動完成后，才能一起執行。BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

/** * @author 一燈架構 * @apiNote CountDownLatch測試類（場景2） **/public class CountDownLatchTest {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        // 1. 創建一個線程池，用來執行3個任務        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);        // 2. 創建一個計數鎖，數量是1        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);        // 3. 啟動3個任務        for (int i = 0; i < 3; i++) {            executorService.submit(() -> {                try {                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 啟動完成");                    // 4. 等待其他任務啟動完成                    countDownLatch.await();                    // 5. 睡眠1秒，模擬任務執行過程                    Thread.sleep(1000);                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 執行完成");                } catch (InterruptedException e) {                }            });        }        // 6. 所有任務啟動完成，計數器減一        countDownLatch.countDown();        System.out.println("所有任務啟動完成，開始執行。");        // 7. 關閉線程池        executorService.shutdown();    }}

輸出結果：BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

pool-1-thread-1 啟動完成 pool-1-thread-2 啟動完成 pool-1-thread-3 啟動完成 所有任務啟動完成，開始執行。 pool-1-thread-1 執行完成 pool-1-thread-3 執行完成 pool-1-thread-2 執行完成BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

需要注意的是，與場景1不同，這里創建CountDownLatch計數器的時候，指定的數量是1，因為3個任務需要滿足同一個條件，就是都啟動完成，也就是只需要調用一次countDown()方法。 看完了CountDownLatch的使用方式，再看一下CountDownLatch的源碼實現。BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

類屬性

public class CountDownLatch {    // 只有一個Sync同步變量    private final Sync sync;    // Sync繼承自AQS，主要邏輯都在這里面    private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {        // 只有這一個構造方法，需要指定計數器數值        Sync(int count) {            setState(count);        }        int getCount() {            return getState();        }        protected int tryAcquireShared(int acquires) {            return (getState() == 0) ? 1 : -1;        }        protected boolean tryReleaseShared(int releases) {            for (;;) {                int c = getState();                if (c == 0)                    return false;                int nextc = c-1;                if (compareAndSetState(c, nextc))                    return nextc == 0;            }        }    }}

跟ReentrantLock一樣，CountDownLatch也沒有直接繼承AQS，也是采用組合的方式，使用Sync同步變量實現計數的功能，而Sync同步變量才是真正繼承AQS的。BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

countDown方法源碼

public void countDown() {    // 底層調用父類AQS中的releaseShared()方法    sync.releaseShared(1);}

countDown()方法里面調用的是父類AQS中的releaseShared()方法，而releaseShared()方法又在調用子類Sync中tryReleaseShared()方法。BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

/** * 父類AQS */public abstract class AbstractQueuedSynchronizer        extends AbstractOwnableSynchronizer        implements java.io.Serializable {                public final boolean releaseShared(int arg) {        // tryReleaseShared()由子類實現        if (tryReleaseShared(arg)) {            doReleaseShared();            return true;        }        return false;    }    // 定義抽象方法，由子類實現    protected boolean tryReleaseShared(int arg) {        throw new UnsupportedOperationException();    }}

/** * 子類Sync */private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {        // 實現父類AQS中的tryReleaseShared()方法    @Override    protected boolean tryReleaseShared(int releases) {        for (;;) {            int c = getState();            if (c == 0) {                return false;            }            int nextc = c-1;            if (compareAndSetState(c, nextc)) {                return nextc == 0;            }        }    }}

而Sync同步類中tryReleaseShared()方法邏輯也很簡單，就是把同步狀態state值減一。BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

await源碼

await()方法底層也是調用父類中acquireSharedInterruptibly()方法，而父類AQS又需要調用子類Sync中的具體實現。BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

public void await() throws InterruptedException {    // 底層調用父類AQS中的releaseShared()方法    sync.acquireSharedInterruptibly(1);}

/** * 父類AQS */public abstract class AbstractQueuedSynchronizer        extends AbstractOwnableSynchronizer        implements java.io.Serializable {    public final void acquireSharedInterruptibly(int arg) throws InterruptedException {        if (Thread.interrupted()) {            throw new InterruptedException();        }        // tryAcquireShared()由子類實現        if (tryAcquireShared(arg) < 0) {            doAcquireSharedInterruptibly(arg);        }    }    // 定義抽象方法，由子類實現    protected int tryAcquireShared(int arg) {        throw new UnsupportedOperationException();    }}

子類Sync只需要實現tryAcquireShared()方法即可，而tryAcquireShared()方法的作用就是判斷鎖是否已經完全釋放，即同步狀態state=0。BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

/** * 子類Sync */private static final class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {    // 實現父類AQS中的tryAcquireShared()方法    @Override    protected int tryAcquireShared(int acquires) {        return (getState() == 0) ? 1 : -1;    }}

總結

看完了CountDownLatch的所有源碼，是不是覺得CountDownLatch邏輯很簡單。BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

因為加鎖流程的編排工作已經在父類AQS中實現，子類只需要實現具體的加鎖邏輯即可，也就是實現tryReleaseShared()方法和tryAcquireShared()方法。而加鎖邏輯也很簡單，也就是修改同步狀態state的值即可。想要詳細了解父類AQS的流程，可以翻看前幾篇文章。BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

下篇文章再一塊學習一下共享鎖Semaphore的源碼實現。BkM28資訊網——每日最新資訊28at.com

本文鏈接：http://www.tebozhan.com/showinfo-26-76485-0.html沒看過ReentrantLock源碼，別說精通Java并發編程

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